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目前我国大部分供水厂为达到2006年新制定的饮用水标准,必须进行技术改进,在深度处理成本昂贵难以普及的情况下,急需探索一种新型、高效、廉价的预处理技术对污染日益严重的饮用水原水进行最大限度的预处理,帮助目前常规工艺供水厂达到我国新的饮用水水质标准。 本课题研究的目的在于全面考察微电解技术的效能,为了将微电解技术应用于饮用水预处理领域提供理论依据,为考察预期研究成果能为饮用水安全保障中的技术选择提供参考依据。 本文通过实验考察了微电解作为预氧化技术对原水中无机污染物、有机污染物和藻类的去除效能;研究了微电解的强化作用和污染物去除机理。在微电解应用于工业废水处理的研究基础上,给出该技术应用于饮用水预处理过程中的适合运行参数和相关建议。内容主要包括: 去除无机污染物的研究。处理含NO3--N的原水时均需要较长的反应时间,即使pH=3,停留时间2小时,零价铁对NO3-的去除率仅能达到18.8%,铁炭床达到20.2%。在停留时间为30分钟时,铁炭床可以还原0.2mg/LNO3--N,而零价铁仅能还原0.15mg/LNO3--N,铁炭床还原能力稍强。 以TOC、硝基苯和邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为目标污染物进行了去除有机污染物的研究。停留时间45分钟时,铁炭比为3时对TOC的去除率达到最大值65.7%。而铁炭比为15时为54.3%。通常针对不同的污染物对应着不同的最优铁炭比。停留时间80分钟时,对硝基苯的去除率约57%。pH=3时去除率约52%,说明停留时间和pH值是影响微电解处理效果的重要因素。 去除藻类的研究。停留时间为20分钟时对绿藻的去除率为53.9%;30分钟时去除率为57.1%,随着停留时间延长,去除率增加呈缓慢上升趋势;如90分钟时对绿藻的去除率为85.7%。停留时间为20分钟时,个体体积较大的十字藻属、角星鼓藻属、衣藻属的去除率较高,可以达到90%左右,纤维藻属和新月藻属因为有多个细胞连成一组的现象,故去除率也较高,均达到75%以上,而小球藻属和蹄形藻属因个体大小有明显差异,其体型较小的不易去除,小球藻属的去除率为50%左右。 应用微电解技术显著提高了除藻的效率。本实验中进水藻类密度为2.2×107个/L,当PAC的投加梯度分别为1mg/L、2mg/L和3mg/L时,混凝沉淀单元对微电解出水的藻类去除率分别是88.18%、90.45%和92.73%。 综上,铁炭床对各类污染物和藻类有较好的去除效果,考虑其成本低廉,可以应用于饮用水预处理过程。