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高铁酸盐预氧化处理微污染含藻水试验研究

作　者: 张素春
导　师: 杜茂安
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 高铁酸钾 预氧化 混凝 铜绿微囊藻 高锰酸钾
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


大庆某水源水夏季藻类爆发严重，对水处理带来了严重影响。本文采用高铁酸钾对含藻水进行预氧化、絮凝除藻，考察了pH值、沉淀时间、预氧化时间、藻类生长期、藻类分泌物（AOM）、腐植酸（HA）、不同藻种对高铁酸钾预氧化混凝的影响，并针对大庆某水源的实际水体，考察了高铁酸钾和高锰酸钾两种预氧化剂，分别与聚合氯化铝（PAC）、聚硅酸铝铁（PFAS）、聚合氯化铁铝（PACL）混凝联合使用处理某水源原水与高藻水的处理效果。高铁酸钾预氧化混凝的除藻效能研究结果表明，pH值越低，高铁酸钾预氧化助凝效果越好，pH>8.5时，除藻率急剧下降；增加沉淀时间可以显著提高高铁酸钾预氧化混凝除藻率，沉淀时间从30min延长至60min，chl-a去除率可提高10%以上；延长高铁酸钾预氧化时间除藻率稍有增加，但超过10min，除藻率反而下降；衰亡期藻液含有更多可以抑制混凝的有机物，因此相对于对数生长期的铜绿微囊藻，衰亡期藻更难处理，为达到同样的除藻率，衰亡期藻需要投加更多的混凝剂，高铁酸钾预氧化能显著提高混凝对两种生长期藻的去除效果。藻的EOM对混凝呈现低促高抑的影响，高铁酸钾预氧化有显著的助凝效果，能够缓解高浓度EOM的抑制作用；HA对混凝存在明显的阻碍作用，高铁酸钾预氧化可以消除HA对混凝的阻碍作用；高铁酸钾的氧化还原产物[Fe（OH）3]是潜在的混凝剂，这些带正电荷的[Fe（OH）3]吸附到藻细胞表面或者有机物表面，降低了藻液的负电性，降低含藻水的Zeta电位的绝对值。高铁酸钾预氧化对几种不同种藻的去除效能研究结果表明，相同chl-a的条件下，移除EOM的铜绿微囊藻最容易被混凝去除，其次是螺旋藻、未移除EOM的铜绿微囊藻，最后是小球藻。高铁酸钾对铜绿微囊藻和小球藻都有明显的预氧化助凝作用，对螺旋藻效果不明显反而使沉后水的UV254值升高。高铁酸钾和高锰酸钾预氧化混凝对大庆某水源原水的处理效果研究结果表明，高铁酸钾与PAC联用时需要对原水酸化到中性以下才能取得良好的助凝效果，而与PFAS和PACL联用时则不需要酸化，这是因为PFAS和PACL加入水体后水体显中性；高锰酸钾的预氧化在酸性条件下的处理效果要好于碱性条件，但高锰酸钾与三种混凝剂联用时，水体不需要酸化即能显示出良好的助凝效果；高锰酸钾只需投加1mg/L就能达到与高铁酸钾投加4mg/L相同的浊度和CODMn的去除效果；高铁酸钾预氧化可以有效促进氨氮和正磷酸盐的去除，高锰酸钾预氧化对氨氮和正磷酸盐的去除几乎无促进作用；高锰酸钾和高铁酸钾都可以有效促进藻细胞的去除，但是达到相同的除藻效果，高锰酸钾用量更少。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-21
  1.1 水体的污染  11-13
    1.1.1 水体富营养化现状  11
    1.1.2 藻类的特征  11-12
    1.1.3 藻类的危害  12-13
  1.2 化学预氧化技术的发展现状  13-17
    1.2.1 常用的除藻技术  13-14
    1.2.2 常用氧化剂的除藻原理及技术进展  14-17
  1.3 藻类分泌物（AOM）对混凝的影响  17-19
  1.4 课题研究的内容和意义  19-20
  1.5 试验研究的方案  20-21
第2章 试验设备与方法  21-24
  2.1 试验所用主要设备  21
  2.2 试验所用主要药剂  21
  2.3 试验检测方法  21-22
  2.4 藻液的培养  22-23
  2.5 实验室配置含藻水水质  23-24
第3章 高铁酸盐预氧化混凝除藻效能研究  24-37
  3.1 单加 PAC 的混凝效果  24-25
  3.2 PH 对高铁酸钾预氧化混凝除藻效果的影响  25-26
  3.3 沉淀时间对高铁酸钾预氧化混凝除藻效果的影响  26-28
  3.4 预氧化时间对沉后藻类去除效果的影响  28-29
  3.5 藻类生长期对高铁酸钾预氧化混凝除藻效果的影响  29-33
    3.5.1 对数期和衰亡期铜绿微囊藻液性质研究  29-31
    3.5.2 高铁酸钾预氧化混凝对对数期和衰亡期藻去除效果研究  31-33
  3.6 高铁酸钾预氧化对絮体生长的影响  33-35
  3.7 本章小结  35-37
第4章 EOM 及 HA 对高铁酸盐预氧化混凝除藻效能的影响  37-61
  4.1 EOM 对高铁酸钾预氧化混凝除藻的影响  37-42
    4.1.1 EOM 对高铁酸钾预氧化混凝对浊度和 chl-a 去除的影响  37-40
    4.1.2 高铁酸钾预氧化混凝对含 EOM 水体 UV_(254)的影响  40-42
  4.2 HA 对高铁酸钾预氧化混凝除藻的影响  42-48
    4.2.1 HA 对高铁酸钾预氧化混凝对浊度和 chl-a 去除的影响  42-44
    4.2.2 高铁酸钾预氧化混凝对含 HA 水体 UV_(254)的影响  44-46
    4.2.3 UV_(254)增加率的比较  46-48
  4.3 高铁酸钾预氧化对滤后紫外光谱扫描（UVA）的影响  48-49
  4.4 高铁酸钾对其他藻种的预氧化混凝去除效果研究  49-60
    4.4.1 几种藻的性质对比  49-51
    4.4.2 单纯 PAC 混凝对几种藻的去除效果  51-52
    4.4.3 高铁酸钾对铜绿微囊藻的预氧化混凝去除效果  52-56
    4.4.4 高铁酸钾对螺旋藻的预氧化混凝去除效果  56-57
    4.4.5 高铁酸钾预氧化混凝对小球藻的去除效果  57-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章 预氧化与混凝联合处理大庆某水源水  61-81
  5.1 预氧化与聚合氯化铝混凝处理试验研究  61-68
    5.1.1 单纯聚合氯化铝混凝试验  61-62
    5.1.2 高铁酸钾预氧化与聚合氯化铝混凝试验  62-63
    5.1.3 pH 对高铁酸钾预氧化混凝的影响  63-65
    5.1.4 调整 pH 值后高铁酸钾预氧化与聚合氯化铝混凝试验  65-66
    5.1.5 高锰酸钾预氧化与聚合氯化铝混凝试验  66-67
    5.1.6 pH 值对高锰酸钾预氧化混凝的影响  67-68
  5.2 预氧化与聚硅酸铝铁混凝处理试验研究  68-71
    5.2.1 单纯聚硅酸铝铁混凝试验  68-69
    5.2.2 高铁酸钾预氧化与聚硅酸铝铁混凝试验  69-70
    5.2.3 高锰酸钾预氧化与聚硅酸铝铁混凝试验  70-71
  5.3 预氧化与聚合氯化铁铝混凝处理原水试验研究  71-75
    5.3.1 单纯聚合氯化铁铝混凝试验  71-72
    5.3.2 高铁酸钾预氧化与聚合氯化铁铝混凝试验  72-73
    5.3.3 高锰酸钾预氧化与聚合氯化铁铝混凝试验  73-75
  5.4 预氧化与聚合氯化铝混凝处理高藻水试验研究  75-80
    5.4.1 单纯聚合氯化铝混凝试验  75-76
    5.4.2 高铁酸钾预氧化与聚合氯化铝混凝试验  76-77
    5.4.3 高锰酸钾预氧化与聚合氯化铝混凝试验  77-78
    5.4.4 高铁酸钾与高锰酸钾预氧化混凝效果对比分析  78-80
  5.5 本章小结  80-81
结论  81-83
参考文献  83-89
致谢  89

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 市政工程 > 给水工程（上水道工程） > 净水工程（给水处理）
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