接触絮凝工艺应用于低温低浊水体及其印染企业尾水深度处理的实验的研究.pdf

摘 要 接触絮凝是一种新型的水处理工艺技术原理与方法，微絮凝-直接过滤作为接触絮 凝的代表性工艺，在水处理实践中具有广泛的应用前景。论文以接触絮凝工艺技术原理 与开发应用为主要研究目标，首先对絮凝的有关基础理论与发展现状，絮凝剂的发展概 况，以及接触絮凝工艺的应用进展情况进行了文献综述，并围绕以下几方面问题进行了 全面系统的实验研究： 1. 絮凝剂是接触絮凝工艺的重要构成要素，其性能优劣直接影响到整体工艺的处 理效果。因此对絮凝剂的形态组成及其作用机理进行深入研究具有重要意义。论文首先 对碱化度及铝的不同聚合形态对絮凝效果的影响进行了实验研究，通过烧杯混凝实验对 絮凝剂进行优化筛选，并对高效聚合氯化铝的最优絮凝效果进行了实验验证。 2. 低温低浊水体由于水的粘度大、颗粒物含量少，絮凝剂投加到水体后絮凝反应 慢，生成的絮体（矾花）小、不易沉降，且极易穿透滤层等因素影响，一直是给水厂处 理的难点。论文通过两个低温低浊水体处理的具体实例，对接触絮凝工艺技术的应用进 行了深入研究。通过投加少量石英砂，人为增加水体浊度这一强化手段，对新疆额尔齐 斯河低温低浊水体进行接触絮凝试验研究，并优化了反应条件；以微絮凝-直接过滤工 艺对北京市某水厂冬季沉淀池出水进行接触絮凝过滤实验研究，通过絮凝剂的筛选及滤 料粒径的优化，对混凝及过滤过程进行协同与强化，提高滤床的截污能力，优化了整体 工艺运行参数。 3. 应用接触絮凝工艺对东江流域典型印染废水毒害污染物的削减与水质回用进行 了实验研究。以微絮凝-直接过滤以及混凝-沉淀-多介质过滤等工艺技术，对东江流域典 型印染企业尾水进行深度处理，并进行水质回用适应性研究；通过纳米铁复合投加强化 措施，以混凝-沉淀-多介质过滤工艺对印染尾水有机污染物的降解去除进行了实验研 究。 根据以上的实验研究主要得出了以下几点结论： 1. 高盐基度的聚合氯化铝的絮凝效果要优于低盐基度的聚合氯化铝；高Alb 含量聚 合铝形成的絮体较为松散不易沉淀，高Alc 含量聚合铝形成的絮体密实易于沉淀分离且 对有机物和颗粒物的去除效果较好；絮凝剂高效聚合氯化铝（HPAC ）的絮凝效果要优 于普通聚合氯化铝（PACl ）。 III 2. 针对低温低浊水体处理来讲，较优的絮凝工艺条件是：慢速反应时间 T 值，以 20-25min 为宜，慢速反应搅拌强度G 值可采用30S-1 。人为增加浊度实验表明：在低温 低浊水体的絮凝过程中投加 SiO2 可以增大颗粒物之间的碰撞几率，改善絮凝效果，但 不宜投加过多，否则会增加出水浊度。当采用接触絮凝工艺对其进行处理时比传统的水 处理工艺有效地改善了出水水质。 3. 经实验研究表明，接触絮凝工艺中的代表工艺-微絮凝-直接过滤可以有效地使印 染企业尾水达到回用标准。其中，当使用多介质过滤工艺时的处理效果要好于匀介质过 滤工艺；在絮凝剂选择方面，高效聚合氯化铝的处理效果要好于传统的硫酸亚铁和聚合 氯化铝。论文针对印染废水的毒害污染削减的问题研究出一种新型的尾水深度处理工艺 ——纳米铁+混凝-沉淀-多介质过滤工艺。通过实验证实，该工艺用于对印染企业尾水 进行毒害物质削减是可行的。絮凝剂选用新型高效絮凝剂 HPAC-9 可以使处理效果更 佳。纳米铁的引入是这一工艺的创新点，少量纳米铁的存在，强化了水体有机污染物的 降解及混凝协同去除。但是由于纳米铁活性较高故而投加量不宜过大，否则会使得尾水 的有机污染物进一步降解，形成转化产物；而且，由于Fe2+ 的缓慢氧化，处理出水静置 一段时间后，有可能导致水体变色，呈现铁离子的颜色。 关键词：接触絮凝；絮凝；絮凝剂；微絮凝-直接过滤；多介质过滤 IV Abstract Contact flocculation technology with micro-flocculation – filtration as a representative process has found wide application in both water and wastewater treatment practice, which is pr