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近年来我国工业化飞速发展,水源地突发性污染事件频繁发生,给城市供水系统造成巨大隐患,我国自来水厂处理方式以传统工艺为主,随着水中污染物的增加,传统给水工艺难以有效去除突发性水污染事件造成的氨氮污染物,传统工艺下出水氨氮浓度难以达到安全供水的水质要求。因此,在发生突发性氨氮污染事件后迅速有效的处理水中氨氮污染物,建立有效、完善的应急处理预案对桂林市自来水厂的安全供水具有重大意义。
本实验以桂林市饮用水源突发性氨氮污染事件为研究对象,采用桂林市自来水厂的工艺运行参数,通过搅拌实验模拟研究氨氮、有机物、浊度等污染物对水体的影响,利用沸石对氨氮的选择吸附性能有效去除水中的氨氮的特点,通过沸石、活性炭及混凝剂的组合方式有效去除污染物,以此提出突发性氨氮污染事件的应急处理措施。
通过本论文的研究得出以下结论:
1、沸石的粒径越小其吸附能力越高;进水氨氮浓度越高,越有利于发挥沸石的吸附能力;沸石对氨氮的吸附是快速吸附,缓慢平衡的过程,吸附20min后达到吸附平衡状态,吸附效果最佳;沸石在pH为5.5~7.5范围吸附效果最好;电解质的存在会影响沸石对氨氮的吸附和铵根离子的交换过程;沸石的氨氮吸附量随着沸石投加量的增加而降低,影响沸石的吸附效果。
2、沸石吸附氨氮的过程可以用Langmuir吸附等温线和Freundlich吸附等温线拟合,其中Langmuir吸附等温线的相关系数R2达到了0.9913,表明沸石对氨氮的吸附属于单分子吸附,符合Langmuir吸附等温线,理论吸附平衡时最大吸附量为5.461mg/g,微污染水体下,沸石的实际投加量偏向超纯水下的理论投加值,较高污染水体下,沸石的实际投加量更加偏向微污染水体中理论投加量值;沸石对有机物具有一定的吸附能力,不能用Langmuir等温线方程和Freundlich等温线方程表征,低污染浓度浓度下的CODMn吸附量比高浓度下的吸附量普遍要高。
3、混凝剂中聚合氯化铝与氯化铁质量之比为6:4,混凝剂投加量为5mg/L时对氨氮、有机物、浊度去除效果最好;通过活性炭吸附容量实验可得对应不同浓度有机物时活性炭的投加量,在配水氨氮浓度超标20倍,聚合氯化铝与氯化铁投质量之比为6:4,活性炭投加量为21mg/L的条件下,保证出水氨氮浓度达标的最小沸石投加量与配水氨氮浓度超标倍数的关系为y=-0.0232x2+1.0088x-1.2918(g/L),两者的相关性为R2=0.9797。