去除西江(江门段)微污染水源中有机物木质素磺酸钠的试验研究

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饮用水源的微污染问题日益严重,已经受到各界的关注。被认为具有优质水源的西江水,其江门段在枯水期内也出现了微污染问题。加上国家新水法的出台,对水厂的出水要求更高,水厂原有的常规处理工艺无法达到理想的处理效果。广州正进行西水东引工程,日后广州97%的饮用水源水都从西江抽取。西江(江门段)微污染水源有机物去除的试验研究,旨在水厂原有工艺技术的基础上,通过实验室烧杯试验,优化水质处理过程,以有效去除微污染有机物为主。这将成为西江水质长期研究的重要物质基础和具有实用的参考价值。 由于研究的水质具有季节性变化的特点,不便于长期的实验研究,本试验研究是对原水进行分析的基础上,模拟原水水质,使试验具有稳定可靠的微污染水源,通过改变混凝剂的种类、混凝剂的投加量,控制反应时的pH值,硬度的调节,搅拌条件的优化,药剂投加顺序的确定等因素,进行混凝和强化混凝试验,找出各因素对处理效果的影响作用,寻求混凝效果或是去除有机污染物效果最好的组合,优化水质处理工艺。 经过水质检测分析和论证,西江江门段微污染水源中最主要的微污染有机物为木质素磺酸钠,为小分子量有机物,此为下游的造纸厂污染引起的水质污染。由于西江的微污染水质是在枯水期,水质的获得不稳定,现以木质素磺酸钠为微污染有机物,添加到水中进行水质模拟。 实验研究显示,投加常规用量的混凝剂,木质素磺酸钠的去除效率低,达不到要求。两种或三种药剂联合使用的强化混凝对木质素磺酸钠的去除效果普遍要比单独使用时高。在混凝过程中,pH值控制是重要的影响因素。对于单种混凝剂作混凝处理的情况(粉末活性炭除外),调整pH值后,一般木质素磺酸钠的去除率可以提高十个百分点,而较好的去除效果是在偏碱性时,大概pH值为9~10;对于两种或三种药剂联合使用的混凝情况,反应时pH值的影响也不敏感。对于单种混凝剂的使用还是两种或三种药剂联合使用的混凝工艺,反应时将原水调节到更高的硬度,会得更高的有机物去除率和更好的沉淀效果,木质素磺酸钠去除率普遍提高,适用于实际调节的硬度大概是900mg/L。两种或三种药剂联合使用作混凝处理的情况,药剂的投加次序和时间间隙有一定的要求:高锰酸钾作为预氧化作用的药剂,应该先投加,而且与下一种药剂投加的时间间隔为30s最为适宜。对于实验水质具有最佳有机物去除效果的方案是:在调高原水硬度情况下的PAC强化混凝,KMnO4-PAC两者联合使用和KMnO4-PAC-粉末活性炭三者联合使用,有机物的最高去除率达80%。 在本研究的基础上,对西江江门段的微污染有机物木质素磺酸钠的去除研究已经取得一定的成果,但实验成果紧限于实验室,若能使用膜过滤法对处理前后的水质的分子量做排布分析,在处理工艺上增加曝气和对活性炭的种类和属性的选择做详细和深入的研究,相信会在西江微污染这个课题上取得突破性的进展,同时,将实验室试验扩展到实际应用范围,在水厂中开展小试和中试,与实际情况相结合后再修整处理方案,更能体现研究与实际相结合的价值。西江微污染水源有机物木质素磺酸钠的去除试验研究这一课题比较新,处于发展阶段,还需要长期的考察和分析研究,本论文为这一发展提供了数据基础。想必随着课题的深入,日后,西江微污染水源有机物的去除问题将会得到有效的解决,水厂可以向大众供给安全可靠的西江水。同时,对造纸废水造成水源污染的水质处理手段的积累,有一定的参考价值。
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