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随着原水水源微污染问题的加剧,地表水藻类的爆发所产生的藻毒素日渐威胁着人们的健康生活,藻毒素可引起皮肤过敏、呼吸系统衰竭甚至成为肝肿瘤促进剂,具有很强的致病性,然而常规水处理工艺对其的处理效果非常有限,为了降低水体中藻毒素的浓度,探索新的处理工艺十分必要。首先,本文研究了臭氧—活性炭工艺对藻毒素MC-LR的去除效果。综合考虑臭氧对MC-LR、有机物、浊度的去除能力,确定了最佳臭氧投加量为1.5mg/L。此浓度臭氧与35mg/L粉末活性炭联用时,对MC-LR、UV254、浊度的去除率分别达到84.86%、63.36%、67.46%。将臭氧—活性炭工艺与高锰酸钾—活性炭工艺对微污染原水的去除能力进行了对比实验。通过小试实验确定了高锰酸钾最佳投量为1.0mg/L,与35mg/LPAC联用时对MC-LR去除率为33.17%,浊度仅为7.84%、UV254仅为33.4%,可见,臭氧—活性炭工艺对微污染原水的处理效果优于高锰酸钾与活性炭联用。其次,用20%磷酸、20%氨水分别对粉末活性炭进行改性实验,扫描电镜观察其外观形貌并用Bohem滴定法对表面官能团进行测定。不同的改性过程改变了活性炭的物理化学结构。磷酸氧化改性后,降低了比表面积,增加了表面酸性基团,降低了零电荷点;氨水改性处理后,则升高了比表面积,并增加了表面碱性官能团,提高了零电荷点。静态吸附实验研究了不同吸附时间、温度、pH条件下三种活性炭对有机物的吸附能力。结果表明,活性炭对有机物的最佳吸附时间在120min左右;升高温度有利于增强活性炭的吸附能力,活性炭对有机物的吸附过程为吸热过程;碱性条件下更适合发挥活性炭的吸附作用。然后,进行了未改性炭、磷酸改性炭、氨水改性炭三种活性炭对MC-LR、浊度、有机物的去除实验。结果显示,三种活性炭对藻毒素的去除能力顺序为:氨水改性炭>未改性炭>磷酸改性炭;对有机物吸附能力顺序为:氨水改性炭>未改性炭>磷酸改性炭;未改性炭及磷酸改性炭对浊度的去除效果相近,但都低于氨水改性炭对浊度的吸附能力。在此基础上,将1.5mg/L臭氧与不同浓度氨水改性PAC联用,当投量为45mg/L时对MC-LR的去除率可达到90.54%。出水浊度仅为0.56NTU,去除率为86.7%。对UV254、TOC、CODMn去除率依次为:63.16%、60.91%、42.86%。由此可见,臭氧与氨水改性PAC联用时对微污染原水的处理效果较与未改性活性炭联用更理想。最后,利用本次实验所得的大量研究数据,借助MATLAB软件建立MC-LR多元线性回归预测模型,以MC-LR作为被解释变量,以药剂投加量、浊度、UV254为解释变量。结果显示,多元线性回归预测模型在7种不同工艺下对MC-LR的预测效果均理想,MC-LR与药剂投量、浊度、UV254具有很强的线性相关性。R2值维持在0.98471.0000之间。