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我国水环境污染情况严重,水资源短缺,饮用水源还常常受到各种污染物的突发性污染,使饮用水安全受到威胁。当饮用水源水总磷浓度超过0.1 mg/L时,就会污染供水厂的进水,降低水质,影响供水和水质稳定性。针对面源污染造成的自来水厂进水突发性磷污染的问题,常规工艺难以保证除磷效果,且应急启动机制较慢。为保障饮用水的水质安全,研究突发性磷污染事件的关键处理技术显得非常重要。文章采用铁炭法对受突发性总磷污染的供水厂进水进行处理。通过静态试验和动态连续试验考察了除磷效果。在此基础上通过氧化还原电位、总铁浓度和动力学拟合模型探讨了铁炭法的除磷机理以及反应动力学,为供水厂建立处理进水磷污染的方法提供理论和技术依据。主要研究结果如下:(1)试验通过改变铁炭质量比、铁炭投加量、转速和反应时间考察除磷效果,得到最佳反应条件。进水总磷浓度为1.0 mg/L,铁炭质量比为3:2,铁炭投加量为15.00g/L,转速为120 r/min,反应时间为60min的条件下,除磷效果最佳,去除率高达97%。(2)通过四因素三水平的正交试验得出各试验因素对除磷效果影响作用的大小顺序为:铁炭投加量>反应转速>反应时间>铁炭质量比。(3)对反应体系中铁离子的浓度影响除磷效果进行了电化学机理实验。结果表明,铁炭法的总铁浓度最大值为3.86 mg/L,比单独铁屑法高16%。氧化还原电位(ORP)与铁离子的释放量密切相关。Fe2+浓度越高,ORP越低。铁炭法除磷并不是铁屑作用和活性炭作用的简单相加。铁离子越多对总磷的去除效果越好。铁炭法的铁离子浓度高,可显著提高总磷的去除率。(4)动力学分析表明,采用铁炭法去除水中总磷的反应过程符合零级反应规律,线性相关系数为0.93115。(5)根据以上实验结果进一步开展反应柱连续性试验。铁炭反应柱的铁炭总量为350 g,铁炭质量比为3:2,均匀混合的方式填充。进水流量为330 mL/h,进水总磷浓度为1.0 mg/L。结果表明:连续运行的前25天,剩余总磷浓度基本在保持0.02 mg/L以内,去除率高达98%以上;连续运行55天后出水总磷浓度小于0.1 mg/L,出水总铁浓度小于0.3 mg/L。连续试验出水满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水质,有效运行时间至少为55天。铁炭法可以作为应急方案对自来水厂进水进行预处理以防止总磷浓度过高影响水质稳定性。而且该方法具有处理成本低廉,操作简单,启动快速,无二次污染的优点。