【摘要】：我國西北干旱半干旱地區水資源極為短缺,雨水是一種不可或缺的和極具利用價值的水資源,甚至是某些嚴重缺水地區的唯一水源。為此,從20世紀80年代我國便開始實施一系列以“人飲解困”為目的的雨水利用工程,解決了西北一些農村地區的飲水問題。但是,雨水在集流和貯存過程中易受到污染,致使集雨窖水中多項水質指標嚴重超標,長期飲用未經處理的窖水會對當地居民的健康產生極大危害。因此,開展適用于該地區集雨窖水處理技術的研究是極其必要。本論文以微污染集雨窖水為研究對象,采用強化電絮凝聯用超濾技術處理集雨窖水,為窖水的凈化提供可靠的技術指導和實驗支持。實驗首先通過分析極板間距、電流密度、電解時間等主要因素對電絮凝處理效果的影響,確定出了電絮凝的最佳運行條件。其次為了強化電絮凝的處理效果,進行了預臭氧強化電絮凝實驗,考察了不同投加量的臭氧對電絮凝處理效果的影響,選出最合適的投加量。最后進行了超濾實驗,分別考察了單獨超濾、電絮凝聯用超濾、預臭氧強化電絮凝聯用超濾三種工藝對原水中污染物的去除效果,以及不同工藝處理原水后超濾膜膜通量的變化情況。在電絮凝處理窖水的實驗中,以鋁板為陽極,陰極則分別采用不銹鋼、鋁、鈦三種極板,通過分析極板間距、電流密度、反應時間對電絮凝去除處理效果的影響,得到了電絮凝的最佳運行條件為:極板間距10mm,電流密度26.76 A/m~2,電解時間15min。在此條件下,鋁-鋁電極對濁度、CODMn、UV254、NH_3-N的最大去除率分別為94.03%、53.84%、74.71%、53.31%;鋁-鈦電極對濁度、CODMn、UV254、NH_3-N的最大去除率分別為91.97%、51.24%、73.08%、49.69%;鋁-不銹鋼電極對濁度、CODMn、UV254、NH_3-N的最大去除率分別為90.63%、47.41%、69.23%、44.01%。此外在最佳運行條件下,鋁-鋁、鋁-鈦、鋁-不銹鋼三種電極在電絮凝過程中形成的絮體分型維數分別為1.23、1.21、1.20,Zeta電位由原水的-13.7mV分別升高到-1.76mV,-2.25mV、-3.91mV。通過對比三種電極材料的電絮凝在相同條件下對窖水中污染物的去除效果,以及結合分型維數與Zeta電位的分析,得出采用鋁-鋁電極處理微污染窖水的效果要比鋁-鈦和鋁-不銹鋼電極的好,因此在后續聯用實驗中都采用鋁-鋁電極。在預臭氧強化電絮凝實驗中,實驗結果表明原水經預臭氧處理后,水中分子量大于50KDa的有機物變少,而分子量小于3KDa的有機物變多,有機物的結構變簡單,有利于后續的電絮凝處理。當投加3mg/L的臭氧對原水做預處理后再進行電絮凝,對原水中CODMn、UV254、NH_3-N的去除率分別達到59.74%、79.59%、53.91%,比同等條件下單獨電絮凝處理分別提高了9.72%、11.22%、4.43%,說明預臭氧能夠起到強化電絮凝的效果。在預臭氧強化電絮凝聯用超濾實驗中,通過對比單獨超濾、電絮凝聯用超濾、臭氧強化電絮凝聯用超濾三種工藝對原水中污染物的去除效果,以及每個工藝處理原水后超濾膜膜通量的變化,可得出單獨超濾對原水進行處理后,出水濁度明顯降低,同時超濾膜的吸附截留作用對原水中的CODMn、UV254、NH_3-N有一定的去除作用,去除率分別為20.96%、14.20%、13.38%,但出水水質不達標。此外,由于預臭氧可以使水中膠粒脫穩,有一定的助凝作用,可以提高電絮凝的處理效果,使出水水質進一步改善,采用預臭氧強化電絮凝聯用超濾工藝對原水中CODMn、UV254、NH_3-N的去除率分別為64.92%、83.67%、56.13%,與電絮凝聯用超濾工藝相比提高了7.95%、10.20%、4.45%。原水經預臭氧強化電絮凝后再過超濾膜,在結束四個過濾周期時,膜通量變為初始通量的79.3%,較單獨超濾與電絮凝聯用超濾工藝膜通量有所提高。采用預臭氧強化電絮凝聯用超濾工藝對窖水進行處理,出水各指標均能達到《生活飲用水衛生標準》。
[Abstract]:Water resources in arid and semi-arid regions of northwest China are extremely short, and rainwater is an indispensable and valuable water resource, even the only water source in some serious water shortage areas. Therefore, from the eighties of the 20th century, China began to implement a series of 鈥減eople drink and get rid of poverty鈥，

本文編號：2263227