水长期贮存对水质的影响及超声—电凝聚水处理技术研究

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为解决边防分散部队供水保障问题,本文对池塘水、水库水和江河水等原水进行了长期贮存试验研究,在试验研究中不仅对水质进行了常规分析,而且还分析研究了贮存水中有机物的分子量大小、极性和吹脱性等分子特性。针对边防分散部队的用水特点、所处自然环境、人员实际及物质供应保障条件,论文提出并研究了超声—电凝聚水处理新工艺。通过研究得到以下主要结论: 1)在水源水的直接贮存中,浊度和COD均随贮存时间呈指数规律下降,并伴随大肠菌群数的减少,贮存部分改善了水质。 2)对微生物的行为分析表明:长期贮存水中微生物以降低代谢水平、增大比表面积、扩大可利用基质等来适应低营养环境。以异味为代表的贮存水水质恶化,其根源主要是由于真菌、放线菌等微生物的新陈代谢作用所产生的致臭物。3)随着贮存时间的延长,水中4KD~10KD所占比例升高,而4KD以下的有机物所占比例则下降;水中难吹脱性有机物与水中易吹脱性有机物都减少,且初期下降快后期下降慢,但易吹脱性有机物减少速度快于难吹脱性有机物;水中亲水性有机物所占比例下降,而疏水性有机物所占比例上升,发生了亲水性TOC向疏水性TOC转化。 4)不锈钢与耐酸陶瓷对长期贮存水水质影响较小,而玻璃钢对长期贮存水水质影响很大。5)超声波能提高电凝聚法去除水中有机物的效率,提高的程度随功率的增加而增大。在电流密度为3A/m2,电极板间距为5mm,停留时间为30min的条件下,电凝聚对TOC去除率为53.57%,施加600W超声波后提高到了73.71%;与单纯的电凝聚法相比,采用超声波—电凝聚处理时,水中各分子量区间有机物的去除率提高了11.73%~39.56%;亲水性和疏水性有机物的去除率分别提高了16.67%和28.30%。 6)电凝聚对水中有机物的去除包括了凝聚、氧化等多种作用的协同效应。电凝聚和超声波--电凝聚对分子量区间在1KD~4KD和100KD~0.45μm的有机物的去除效果优于其它分子量区间的有机物。超声波提高电凝聚法去除水中有机物的效率,其机理主要是超声破坏了电极表面的极化,强化了电凝聚中的传质过程,有助于防止极板结垢。
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