臭氧-混凝交互作用初步研究

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水质的污染已经成为水环境污染控制和水资源保护领域的突出问题,饮用水品质直接关系到人们的身体健康,城市供水面临着水质污染、供水水质标准提高的双重压力。微污染水源水中的主要污染物是有机化合物,其中的消毒副产物如三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)等物质直接危害人体健康,有效控制消毒副产物的前驱物——天然有机物(NOM),是保障饮用水安全的重要途径,成为人们研究的热点。论文对臭氧—混凝交互作用进行了初步研究,同时对比了单独臭氧作用、单独混凝作用对天然有机物模拟水样的去除效果。以模拟天然有机物水样为研究对象,在常温、pH=7.0+0.05,不同臭氧浓度、不同混凝剂投加量的条件下对腐植酸去除效果进行了混凝烧杯实验,确定混凝剂的最佳投量;在选定的混凝剂投量(2mg/L、4mg/L)和臭氧浓度(1mg/L、2mg/L、3mg/L)下试验了臭氧—混凝联用的效果,初步探讨了二者联用的作用机理。总结得出以下结论:臭氧作用对浊度和DOC去除率很低:对UV254去除率较高,投量为2mg/L时,达到60%;投量再增加,去除效果无明显增强。混凝作用中,混凝剂形态不同对处理效果存在明显差异。PACl2.5对浊度、UV254、 DOC的去除率高于PACl2.0、PACl1.5、AlCl3,显示混凝剂铝的成分中Alb的含量越高,混凝效果越好。混凝剂投量为4mg/L时,各指标去除效果最佳,为强化混凝的最佳投量。在臭氧—混凝联用的实验中,臭氧使AlCl3和PACl2.5的混凝效果发生了改变。低臭氧投量(1mg/L)下,联用的效果好于单独混凝的效果,表明臭氧使有机物中某些基团被氧化,形成羧酸、醛等,使其更倾向于吸附在金属沉淀物和絮凝体上,臭氧降低了胶粒表面的有机物数量、破坏有机吸附层,减少了混凝作用的空间阻碍,促进了电中和作用;高臭氧投量(3mg/L)下,联用对各指标去除的促进作用减弱,对浊度、UV254、DOC的去除率有所下降,表明较高臭氧投量使更多的羧酸、醛等小分子亲水性化合物形成,制约了混凝的效果。混凝剂投量2mg/L时,臭氧的存在对AlCl3的混凝效果产生的影响大于对PACl2.5的影响,表明臭氧干扰了AlCl3的水解,AlCl3水解形态中Alb所占的比例发生了变化,最终影响混凝性能;混凝剂投量4mg/L时,臭氧的存在对AlCl3和PACl2.5的混凝效果影响较小。
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