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化工论文发表一种接触氧化滤柱沿程水质指标变化的研究


所属栏目:化工论文
发布时间:2015-01-16 16:56:44  更新时间:2015-01-16 16:10:44

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  摘要:接触氧化法对于去除水中铁、锰及氨氮效果显著,试验着重探讨成熟滤柱在改变滤速时对铁、锰及氨氮的沿层去除效果,试验结果表明:当滤柱高度低于 30cm时,出水总铁含量低于0.3mg/L,其中当滤柱高度低于150cm时,对铁的去除率达到75%;在滤柱高度低于30cm时,出水锰含量低于 0.1mg/L;当滤柱高度低于10cm时,出水氨氮浓度低于0.5mg/L。

  关键词:化工论文发表,接触氧化,沿程,铁,锰,氨氮

  接触氧化除铁锰[1-2]理论的发现对于地下水除铁、锰具有重大意义,八十年代初期在我国得到了迅速推广。滤速[3]是影响接触氧化法处理效果的重要因素之一,试验通过改变滤速,探讨不同滤速下,一种成熟滤柱的沿程水质[4]指标的变化。

  1.试验方法

  试验用滤柱高3米,直径0.9米,使用有机玻璃滤柱。装填滤料从上往下依次为无烟煤(800mm)、粗锰砂(0.8-1.47mm,1200mm)、承托层(200mm)。当接触氧化处理阶段的滤料完全成熟后,改变滤柱出水滤速分别为3m/h、5m/h和7m/h,探究当滤料成熟之后,改变滤柱出水滤速时滤柱的沿程水质指标变化。

  2.实验结果

  滤柱的进水水质指标如下:pH约为7.5,溶解氧含量约为10mg/L,总铁含量约为12.00mg/L,锰含量约为1.12mg/L,氨氮含量约为2.00mg/L。选择滤柱的1(0cm)、2(60cm)、3(150cm)和 4(230cm)号取样口的水样测定其水中总铁、锰和氨氮的含量。

  滤料成熟后,改变滤速分别为3m/h、5m/h和7m/h时,其出水中的铁、锰及氨氮的浓度符合我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)(Fe≤0.3mg/L;Mn≤0.1mg/L;NH4+-N≤0.5mg/L)的要求。

  滤速为3m/h时,测得1(0cm)、2(60cm)、3(150cm)和4(230cm)号取样口的水样中总铁含量分别为0.22mg/L、 1.41mg/L、3.62mg/L和11.72mg/L,各阶段的去除率分别为98%、88%、70%和2%,可见对总铁的去处主要发生在上层无烟煤滤料处,着主要是无烟煤的吸附作用造成的。出水中锰含量在1、2、3和4号取样口分别为0.07 mg/L、0.21 mg/L、0.64 mg/L和1.05mg/L,去除率分别为94%、81%、43%和6%,在锰质活性滤膜的作用下,锰被大量而快速的去除。出水中氨氮的含量在1、2、3 和4号取样口分别为0.44 mg/L、0.51 mg/L、1.04 mg/L和1.80 mg/L,去除率分别为78%、75%、48%和10%。

  滤速为5m/h时,测得1(0cm)、2(60cm)、3(150cm)和4(230cm)号取样口的水样中总铁含量分别为0.22 mg/L、1.62 mg/L、2.91 mg/L和10.57 mg/L mg/L,各阶段的去除率分别为98%、86%、76%和12%。出水中锰含量在1、2、3和4号取样口分别为0.08 mg/L、0.23 mg/L、0.44mg/L和1.08mg/L,去除率分别为93%、79%、58%和4%,。出水中氨氮的含量在1、2、3和4号取样口分别为0.46 mg/L、0.61 mg/L、0.92 mg/L和1.64 mg/L,去除率分别为77%、70%、54%和18%。

  滤速为7m/h 时,测得1(0cm)、2(60cm)、3(150cm)和4(230cm)号取样口的水样中总铁含量分别为0.25 mg/L、1.57 mg/L、3.01 mg/L和10.78 mg/L,各阶段的去除率分别为98%、87%、75%和10%。出水中锰含量在1、2、3和4号取样口分别为0.08 mg/L、0.27 mg/L、0.72 mg/L和1.06mg/L,去除率分别为93%、76%、36%和5%,。出水中氨氮的含量在1、2、3和4号取样口分别为0.47 mg/L、0.61 mg/L、0.80 mg/L和1.58mg/L,去除率分别为77%、70%、60%和21%。

  改变滤速时,各滤层对铁的去处情况影响较小,测无烟煤层、锰砂层以及出水,总铁的去除率约为70~76%、86~87%、98%,其中,当滤速为5m/h和7m/h时,无烟煤层对铁的去处效果最好,去除率达到75%。

  3.试验结论

  试验通过改变滤柱流速,研究该种滤柱的沿程水质指标情况,得出以下结论:

  1、当接触氧化滤柱的滤料成熟时,改变滤速为3m/h、5m/h和7m/h时不会影响处理效果,滤柱出水中的铁、锰及氨氮的含量符合我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。

  2、当滤速为5m/h和7m/h时,无烟煤层对铁的去处效果最好,去除率达到75%以上。

  3、三种滤速下,各滤层对锰的去除效果较为一致。

  4、当滤速为3m/h时,锰砂层对氨氮的去处效果最好,去除率达到75%以上。

  参考文献

  [1] 李圭白,张杰.水质工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

  [2] 李圭白.地下水除铁除锰的若干新发现[J].给水排水,1983,3,14-18.

  [3] 李圭白,刘超.地下水除铁除锰[M].北京:中国建筑工业出版社,1987.

  [4] 增辉平. 含高浓度铁锰及氨氮的地下水生物净化效能与工程应用研究[D].哈尔滨工业大学,2010.



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