混凝強化機理及其應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，水污染日趨復(fù)雜，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)逐步提升，常規(guī)水處理工藝面臨挑戰(zhàn)?；炷鳛槌Ｒ?guī)水處理工藝中重要的一環(huán)，在傳統(tǒng)處理工藝提升改造中備受關(guān)注。強化混凝提升混凝對水中有機物（消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物）的去除效率，成為重要的控制消毒副產(chǎn)物等微污染物的技術(shù)。本文研究臭氧（O3）強化混凝中的一系列關(guān)鍵問題，臭氧與混凝聯(lián)用過程中臭氧和混凝劑的交互作用是否存在？交互作用表現(xiàn)在哪些方面？對水質(zhì)可能產(chǎn)生哪些后果？
　　本研究以 FeCl3和 AlCl3為混凝劑

2、，采用 TOC、紫外差異分析、三維熒光光譜分析以及氣相色譜等分析技術(shù)，研究O3-鐵/鋁混凝劑聯(lián)用（SOC組，O3與混凝劑同時投加）和預(yù)O3混凝（POC組，預(yù)O3后待水中O3濃度為0后再投加混凝劑）兩種作用方式中氧化劑的變化，混凝對有機物去除率及殘余有機物結(jié)構(gòu)特征及消毒副產(chǎn)物生成勢（DBPFP）的影響及作用機理。結(jié)果表明：O3-鐵/鋁混凝劑聯(lián)用（SOC組）與預(yù)O3后混凝（POC組）作用效果存在顯著差異，其間的交互作用的確存在。這種交互作用

3、體現(xiàn)在：臭氧和混凝劑共同作用（SOC組）時，臭氧的存量及次生氧化劑如自由基等的出現(xiàn)及其隨混凝劑存量產(chǎn)生相應(yīng)變化；SOC組和POC組在濁度、有機物去除率，殘余有機物結(jié)構(gòu)特征（紫外差異吸收、3D-EEM光譜），消毒副產(chǎn)物生成勢（DBPFP）等方面存在明顯差異。同時，鐵混凝劑和鋁混凝劑在交互作用中體現(xiàn)出不同的特征。
　　O3-鐵混凝劑聯(lián)用時，TOC去除由混凝過程決定。當(dāng)混凝劑劑量為1，O3劑量為0、1、2時，殘余TOC分別為6.39mg

4、·L-1、6.38mg·L-1、6.37mg·L-1，而當(dāng)提高混凝劑劑量到3時，O3劑量為0、1、2，殘余TOC量分別為4.59mg·L-1、4.53mg·L-1、4.25mg·L-1。SOC組O3混凝劑間的交互作用隨混凝劑增加而增強。當(dāng)O3混凝劑投量為1-1時，POC組對TOC的去除率為21.4％，SOC組TOC的去除率為24.14%。O3混凝劑投量為1-3時，POC組TOC的去除率為37.46%，SOC組TOC的去除率為45.49%

5、，混凝劑劑量增加，SOC組和POC組間作用差異增大。
　　O3-鋁混凝劑聯(lián)用時，對于HAAs的控制，應(yīng)考慮O3對其生成勢的不利影響。當(dāng)O3混凝劑劑量為1-3時，SOC組HAAFP為40.61μg·L-1，保持混凝劑劑量不變增加O3劑量，2-3時，HAAFP為60.37μg·L-1。若目標(biāo)物是THMs，O3劑量對其去除效果影響不大。當(dāng)O3混凝劑劑量為1-3時，SOC組THMFP為90.23μg·L-1，保持混凝劑劑量不變增加O3劑量

6、，2-3時，THMFP為93.22μg·L-1。
　　O3分別與鐵混凝劑和鋁混凝劑聯(lián)用時，對有機物變化表現(xiàn)出不同的作用。表現(xiàn)為O3鐵混凝劑聯(lián)用時SOC組去除TOC有效，O3鋁混凝劑聯(lián)用時POC組去除TOC有效。O3-鐵混凝劑聯(lián)用，SOC組TOC去除率為24.02%，POC組TOC去除率為21.4%；O3-鋁混凝劑聯(lián)用，SOC組TOC去除率為37.41%，POC組TOC去除率為44.31%鐵混凝劑對 HAAs和 THMs的控制較鋁混