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腐殖酸(HA)作为一种典型的饮用水水源微污染有机物,在自然界中存在非常广泛。在农业、畜牧业、林业、石油化工业、医药卫生和环保等行业均有应用。以上行业在生产活动中排放的污水中会将含有腐殖酸的废水排入自然水体,再通过地表径流、渗透等方式进入到其他流域或土壤中。一旦净水厂取水点腐殖酸含量超标,在原水进厂后,加氯消毒过程中,HA极易和氯发生反应产生氯化消毒副产物DBPs、三卤甲烷类致癌物质THMs和MX(强致突变性消毒副产物)。而HA因其理化性质非常稳定,难以被净水厂中的常规处理工艺所降解。
本论文使用离心泵为空化发生装置,通过改变离心泵空化装置操作参数和运行控制参数的方法,研究了离心泵空化对微污染水体中腐殖酸的降解能力,分析了不同pH、腐殖酸初始浓度和水力停留时间条件对去除率的影响规律,探讨了离心泵空化对腐殖酸的降解能力,主要研究成果如下:
(1)随离心泵叶片数的增加,HA去除率也随之增加。但是在叶片数达到8和10时,降解率反而下降有明显下降。尤其在n=10时,空化系统的HA去除率甚至低于4片,而6片叶片时HA降解效果最佳,有望在净水厂中投入使用;
(2)泵腔入口流速越大,·OH总产量越多,系统对于HA的降解能力也更强。当泵前调节阀开启度为100%、流速为1.0m/s时,离心泵空化系统的HA去除率低于50%。小功率离心泵低速运行也具有很好的降解能力,但离心泵空化技术更适用于大功率水泵和较大污水量,可以使该技术的优点最大程度的得到发挥;
(3)利用离心泵空化技术降解HA时,pH与HA去除率呈线性关系。试验证明,不同工况下,pH较低时系统对于HA的降解能力更强,在pH低于5.5时HA去除率达到峰值,说明pH=5.5可以作为工程应用中的最佳pH;
(4)HA初始浓度对装置降解效果具有一定影响力,在HA浓度为5.0~7.0mg/L时离心泵空化更易发挥性能,尤其在HA初始浓度为6mg/L时降解率达到最高,说明HA浓度较低的微污染水更适合使用离心泵空化技术;
(5)作为一种高级氧化技术,离心泵空化依靠·OH的化学活性去除难降解微污染有机物时,需要使·OH与待处理污染物有充足的接触时间。而水箱中流体流动状态比管路中更稳定,给·OH和HA分子提供了充分的接触、发生反应的机会。
本论文使用离心泵为空化发生装置,通过改变离心泵空化装置操作参数和运行控制参数的方法,研究了离心泵空化对微污染水体中腐殖酸的降解能力,分析了不同pH、腐殖酸初始浓度和水力停留时间条件对去除率的影响规律,探讨了离心泵空化对腐殖酸的降解能力,主要研究成果如下:
(1)随离心泵叶片数的增加,HA去除率也随之增加。但是在叶片数达到8和10时,降解率反而下降有明显下降。尤其在n=10时,空化系统的HA去除率甚至低于4片,而6片叶片时HA降解效果最佳,有望在净水厂中投入使用;
(2)泵腔入口流速越大,·OH总产量越多,系统对于HA的降解能力也更强。当泵前调节阀开启度为100%、流速为1.0m/s时,离心泵空化系统的HA去除率低于50%。小功率离心泵低速运行也具有很好的降解能力,但离心泵空化技术更适用于大功率水泵和较大污水量,可以使该技术的优点最大程度的得到发挥;
(3)利用离心泵空化技术降解HA时,pH与HA去除率呈线性关系。试验证明,不同工况下,pH较低时系统对于HA的降解能力更强,在pH低于5.5时HA去除率达到峰值,说明pH=5.5可以作为工程应用中的最佳pH;
(4)HA初始浓度对装置降解效果具有一定影响力,在HA浓度为5.0~7.0mg/L时离心泵空化更易发挥性能,尤其在HA初始浓度为6mg/L时降解率达到最高,说明HA浓度较低的微污染水更适合使用离心泵空化技术;
(5)作为一种高级氧化技术,离心泵空化依靠·OH的化学活性去除难降解微污染有机物时,需要使·OH与待处理污染物有充足的接触时间。而水箱中流体流动状态比管路中更稳定,给·OH和HA分子提供了充分的接触、发生反应的机会。