论文部分内容阅读
南水北调引江水达到受水区后,与当地水库水源掺混,掺混后的水源水质存在富营养化等问题。以掺混水为研究对象,以共聚气浮技术,进行掺混水中溶解性有机物、浊度、藻类等特征污染物的净化效能的试验研究,为掺混水的净化技术提供依据。论文主要研究内容和研究结果有以下几个方面。(1)设计了共聚气浮的试验装置。共聚气浮由二级絮凝系统、共聚气浮系统、溶气系统三个部分组成。试验水量为0.5m3/h,该工艺在二级絮凝池内通入溶气回流水,使气泡直接参与絮凝过程,使微气泡与微絮粒同时形成,一起生长,结合一起,共同成长为带气絮体,带气絮体继续与絮凝剂反应,进一步生长,形成共聚作用。(2)采用静态试验,确定了共聚气浮工艺的运行工况参数,并用响应曲面法(RSM)对运行参数进行了优化分析和验证,得出在投药量6mg/L,絮凝时间为6mmin,回流比15%的条件运行时运行效果最好。(3)利用共聚气浮工艺进行了南水北调水与鹊山水库水1：1掺混水净水效能的试验研究：考察了工艺对浊度、颗粒物、有机物的去除效能及其沿程去除情况,并与常规气浮工艺进行了对比研究。试验结果表明,共聚气浮对浊度、颗粒物、高锰酸盐指数和UV254的去除率分别为93.92%、84.73%、38.88%、44.29%;对四种指标的去除率均沿程增加。比常规气浮工艺相比,共聚气浮工艺对浊度平均去除率提高了6.03%,对高锰酸盐指数平均去除率提高了2.61%,对UV254平均去除率提高了1.82%。(4)采用共聚气浮工艺处理玉清水库高藻水,试验表明,共聚气浮工艺对藻计数平均去除率为93.43%;对叶绿素a平均去除率为73.87%,对MIB平均去除率为74.51%。共聚气浮工艺对藻类有较好的去除效能。(5)分析了气泡与絮体颗粒的碰撞粘附机理、气泡-絮体的形态、絮体分形维数的计算推导以及絮体分形的凝聚模型。并使用Matlab软件对絮体分形中的DLA模型进行了二维仿真模拟。发现释放的粒子是通过扩散到达絮凝集团,集团各部分生长几率不同。絮凝集团尖端部分生长的概率大而且生长速度快,集团平滑的部分生长概率小。