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饮用水处理中强化混凝去除有机物的试验研究

作　者: 刘宗源
导　师: 蒋绍阶
学　校: 重庆大学
专　业: 市政工程
关键词: 饮用水有机物强化混凝腐殖质
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

强化混凝是饮用水处理中能有效去除水中有机污染物的工艺，除了去除浊度等常规指标以外，主要能够去除水中的有机物（包括腐殖质、以及三卤甲烷和卤乙酸等消毒副产物的前驱物质），能够在很大程度上提高饮用水水质，保障人体健康。本试验研究采用了硫酸铝、聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）、三氯化铁、聚硫氯化铝（PACS）等五种混凝剂进行大量的强化混凝烧杯试验，通过改变混凝剂种类、混凝剂投加量、控制pH值等方法，比较了这五种混凝剂对浊度和有机物的去除效果，确定了相应的最佳投加量和最佳pH值条件，并推荐了铝盐中的PAC和铁盐中的三氯化铁以适应于pH值范围不同的两种原水水质。分析了在254nm波长下紫外吸收(UV₂₅₄)和总有机碳（TOC）两个反映有机物和消毒副产物前驱物质含量及去除效果的指标参数的意义、测定方法，并通过回归分析确定了本研究中原水水质条件下这两个参数之间的相关关系，建议在一定条件下，可以将UV₂₅₄作为TOC的替代参数。此外，还对强化混凝去除水中有机物（特别是腐殖质）的机理进行了讨论，并分析了混凝剂种类、混凝剂投加量、pH值控制条件、原水水质特征、水温、离子强度、搅拌等因素对有机物去除效果的影响。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-14
1．绪论  14-33
  1．1 水质现状及存在的问题  14-19
    1．1．1 水源水质现状  14-16
    1．1．2 饮用水处理存在的问题  16-19
  1．2 饮用水中有机物的类型与危害  19-21
    1．2．1 NOM的组成及其特点  19-20
      1．2．1．1 腐殖质  19-20
      1．2．1．2 耗氧有机物  20
      1．2．1．3 藻类有机物  20
      1．2．1．4 非溶解性有机物  20
    1．2．2 SOC的组成及其特点  20-21
    1．2．3 饮用水中有机物的危害  21
  1．3 饮用水处理发展趋势  21-22
  1．4 去除饮用水中有机物的方法  22-23
  1．5 强化混凝法去除有机物  23-31
    1．5．1 强化混凝法去除有机物的可行性  24
    1．5．2 几个关于有机物的参数及评价方式  24-27
    1．5．3 混凝剂的发展简介  27-28
    1．5．4 混凝剂的分类  28-31
      1．5．4．1 无机混凝剂  28-30
      1．5．4．2 有机混凝剂  30-31
      1．5．4．3 生物混凝剂  31
  1．6 本课题的意义  31-32
  1．7 本课题的研究内容  32-33
2．试验条件及控制参数  33-42
  2．1 试验用原水水源  33
  2．2 混凝剂的选择  33-34
  2．3 试验仪器及设备  34-36
    2．3．1 pH计  34
    2．3．2 搅拌装置  34
    2．3．3 浊度仪  34
    2．3．4 分光光度计  34-35
    2．3．5 TOC仪  35
    2．3．6 磁力搅拌器  35
    2．3．7 称量设备  35
    2．3．8 玻璃仪器  35-36
      2．3．8．1 容器类玻璃仪器  35
      2．3．8．2 量器类玻璃仪器  35-36
  2．4 控制参数  36-39
    2．4．1 TOC（DOC）  36
    2．4．2 UV  36-38
      2．4．2．1 UV测定的特点  36-37
      2．4．2．2 UV测定的基本原理  37-38
    2．4．3 作为有机物替代参数的UV_（254）  38-39
      2．4．3．1 UV_（254）在水处理中应用  38-39
      2．4．3．2 UV_（254）的测定方法  39
  2．5 质量控制  39-42
    2．5．1 原水水样采集的质量控制  39
    2．5．2 药剂配制的质量控制  39-40
    2．5．3 参数测定的质量控制  40-41
    2．5．4 数据分析的质量控制  41-42
3．强化混凝法去除饮用水中有机物的试验研究  42-66
  3．1 试验设计  42
  3．2 原水水质分析  42-45
  3．3 直接投加混凝剂时的处理效果分析  45-48
  3．4 投加混凝剂并控制pH值时的有机物去除效果分析  48-55
    3．4．1 控制pH值时硫酸铝作为混凝剂的有机物去除效果  49-50
    3．4．2 控制pH值时PAC作为混凝剂的有机物去除效果  50-52
    3．4．3 控制pH值时PFS作为混凝剂的有机物去除效果  52-53
    3．4．4 控制pH值时三氯化铁作为混凝剂的有机物去除效果  53-54
    3．4．5 控制pH值时PACS作为混凝剂的有机物去除效果  54-55
  3．5 去除率的分析  55-61
    3．5．1 直接投加混凝剂时有机物去除率的变化  56-57
    3．5．2 控制pH值条件下有机物去除率的变化  57-58
    3．5．3 原水水质变化对去除率的影响  58-61
  3．6 UV_（254）与TOC的相关关系  61-63
  3．7 试验数据的方差分析  63-64
  3．8 小节  64-66
4．强化混凝法去除有机物的机理分析  66-82
  4．1 混凝机理  66-68
    4．1．1 水中污染物的分类  66
    4．1．2 强化混凝机理  66-68
      4．1．2．1 双电层压缩机理  66-67
      4．1．2．2 吸附—电中和作用  67
      4．1．2．3 吸附—架桥作用  67
      4．1．2．4 沉淀物网捕作用  67-68
      4．1．2．5 其它混凝作用  68
  4．2 强化混凝去除有机物的机理  68-77
    4．2．1 基本机理  68-69
    4．2．2 影响因素  69-77
      4．2．2．1 混凝剂种类的影响  69-71
      4．2．2．2 混凝剂投加量的影响  71
      4．2．2．3 pH值的影响  71-74
      4．2．2．4 水质变化的影响  74-76
      4．2．2．5 搅拌条件的影响  76-77
      4．2．2．6 水温的影响  77
      4．2．2．7 水中其它离子的影响  77
  4．3 UV_（254）作为TOC替代参数的研究  77-82
    4．3．1 UV_（254）作为控制指标替代参数的可行性研究  77-78
    4．3．2 UV_（254）作为TOC替代参数的意义  78-79
    4．3．3 TOC与UV_（254）相关关系的回归分析  79-82
5．结论与建议  82-84
参考文献  84-92
附录  92-94
致谢  94

饮用水处理中强化混凝去除有机物的试验研究

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