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微污染原水强化混凝动力学初步研究

作　者: 朱文菲
导　师: 李新杰
学　校: 南京理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 微污染源水 强化混凝 混凝动力学 絮凝剂
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


研究了聚合氯化铝（PAC）、聚合氯化铁（PFC）以及聚丙烯酰胺（PAM）三种絮凝剂单独使用以及配合使用处理长江水和南京理工大学紫霞湖水时的各种因素对絮凝效果的影响，其因素主要有搅拌强度、絮凝剂加入量、絮凝温度和絮凝pH值等。结果表明，处理江水时絮凝剂PAC、PFC与助凝剂PAM的最佳配比均为30：1，浊度去除率随温度的升高而提高，在pH值为6.5～7.5的范围内进行混凝处理时浊度去除率较高，除单独使用PAM以外，使用其它絮凝剂处理时的浊度去除率均达到90％以上。在处理紫霞湖水时浊度去除率随着加药量的增加而提高，PAM适宜在15℃以下、pH值为7.5的条件下使用，而PAC、PFC适宜在20℃以上、pH值为5.0～7.0的条件下使用。 实验还采用激光微米粒度测试仪在线测定了混凝处理时絮粒的成长过程并初步探讨了搅拌槽内三种絮凝剂PAC、PFC、PAM以及复合絮凝剂PAC与PAM、PFC与PAM处理长江水时的絮凝动力学。研究结果表明，在絮凝初期絮团的生长过程可以用絮凝动力学方程ln（N/N0）=-kt描述。其中k值为初始速率常数。k值越大，絮凝速度越快，最终的混凝效果越好；反之，k值越小，则絮凝速度越慢，最终的混凝效果越差。在实际应用中可以通过k值的大小来确定混凝时所需要的最佳条件。通过絮凝剂加入量对絮凝效果的影响以及长江水中颗粒物的成分性质可以推断出实验中所使用的絮凝剂与长江水中颗粒的作用主要表现为电中和作用和吸附—架桥作用。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1 前言  7-14
  1.1 原水污染状况及水中颗粒物  7
  1.2 水的混凝处理  7-8
    1.2.1 混凝的含义  8
    1.2.2 强化混凝的含义  8
  1.3 混凝机理  8-10
    1.3.1 胶体的双电层结构  8-9
    1.3.2 压缩双电层机理  9-10
    1.3.3 吸附-电中和作用  10
    1.3.4 吸附-架桥作用  10
    1.3.5 沉析物网捕作用  10
  1.4 混凝动力学研究内容  10-12
    1.4.1 絮凝动力学理论的应用  11
    1.4.2 混凝动力学研究的发展趋势  11-12
  1.5 课题的研究设想  12
  1.6 研究的内容及目标  12-14
2 原水强化混凝条件试验  14-33
  2.1 处理对象  14
  2.2 仪器和药品  14
    2.2.1 试验仪器设备  14
    2.2.2 试验药品  14
  2.3 三种絮凝剂的絮凝机理  14-18
    2.3.1 PFC作用机理分析  14-15
    2.3.2 PAC作用机理分析  15-16
    2.3.3 PAM作用机理分析  16-18
    2.3.4 复合使用PAC、PFC与PAM的作用机理分析  18
  2.4 试验测定方法  18-19
    2.4.1 混凝条件实验方法  18-19
    2.4.2 浊度的测定  19
  2.5 长江水混凝条件实验  19-27
    2.5.1 混凝Gt值的确定  19-22
    2.5.2 絮凝剂投加浓度对混凝效果的影响  22-24
      2.5.2.1 单一絮凝剂投加浓度的影响  22-23
      2.5.2.2 复合絮凝剂投加浓度的影响  23-24
    2.5.3 温度对混凝效果的影响  24-25
    2.5.4 pH值对混凝效果的影响  25-26
    2.5.5 小结  26-27
  2.6 紫霞湖水混凝条件实验  27-33
    2.6.1 絮凝剂投加浓度对絮凝效果的影响  27-30
      2.6.1.1 单一絮凝剂投加浓度的影响  27-28
      2.6.1.2 复合絮凝剂投加浓度的影响  28-30
    2.6.2 温度对混凝效果的影响  30-31
    2.6.3 pH值对混凝效果的影响  31
    2.6.4 小结  31-33
3 絮凝动力学实验  33-42
  3.1 絮凝动力学理论及研究  33-35
    3.1.1 经典絮凝动力学  33-34
    3.1.2 近代絮凝动力学模型的探讨  34-35
  3.2 处理对象  35
  3.3 仪器和药品  35-36
    3.3.1 试验仪器设备  35-36
    3.3.2 试验药品  36
  3.4 试验方法  36-38
    3.4.1 絮团粒径的测定  36
    3.4.2 速度梯度G的计算  36-37
    3.4.3 初始速度常数k值的计算  37-38
  3.5 结果与分析  38-41
  3.6 小结  41-42
问题及展望  42-43
结论  43-45
致谢  45-46
参考文献  46-49

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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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