含水層及地下水的環(huán)境及水質(zhì)受回灌到地下水系統(tǒng)的水質(zhì)影響,因此,回灌的地下水應(yīng)達到不會對地下室環(huán)境造成污染的水質(zhì)要求,并達到人體可利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在運用絮凝技術(shù)時,原水中的懸浮微??赏ㄟ^絮凝形成釩花,互相碰撞并緩慢沉淀,絮狀物最終沉于底部。目前,應(yīng)用最廣泛的無機絮凝劑包括鋁鹽絮凝劑、鐵鹽絮凝劑。鋁鹽絮凝劑工藝成熟,絮凝過程中所產(chǎn)生的釩花較大。鐵鹽絮凝劑對溫度要求低且對人體不造成危害,是人體需要的一種元素,不會對絮凝體造成二次污染,而且還具有價格便宜、水溫適應(yīng)范圍廣、沉降快、絮凝能力強等特點。
試驗對綿遠河水原水經(jīng)過三氯化鐵及聚氯化鋁試劑分別絮凝沉淀預(yù)處理,達到排放標(biāo)準(zhǔn)后,回灌補給地下水。試驗對比研究三氯化鐵、聚氯化鋁試劑對德陽市綿遠河水原水濁度、TP、COD、NH4+-N、TN污染指標(biāo)的去除效率,分析出兩種絮凝劑對各污染指標(biāo)去除效果的優(yōu)劣,為地下水回灌系統(tǒng)工程服務(wù)。
1、試驗部分
1.1 試驗材料與方法
試驗裝置由原水、絮凝、沉淀三大部分組成。試驗的原水取于四川省德陽市綿遠河。試驗時在原水桶內(nèi)放入適量原水,測定原水相關(guān)污染指標(biāo)的初始值,原水通過管道伴隨均勻加入的三氯化鐵、聚氯化鋁液體,河流的動力條件可通過此試驗裝置模擬,使得原水與絮凝劑混合流入絮凝桶內(nèi),攪拌至原水與絮凝劑混合均勻后(攪拌約10min),混合均勻后,通過管道流入沉淀池內(nèi),隨后靜置沉淀,分別在0.5、1、1.5、2、4、6h從沉淀池內(nèi)取出水樣,進行相關(guān)的污染指標(biāo)的測定。
1.2分析方法與初始水質(zhì)
河水原水初始TP、COD、NH4+-N和TN采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838要2002),濁度采用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB14848-93)。初始水質(zhì)見表1。
2、結(jié)果與討論
2.1 濁度去除效果
由圖1可知,試驗組在0~6h時,濁度去除率增量最大。在6h后,聚氯化鋁試劑試所有驗組,濁度和濁度去除率趨于穩(wěn)定。三氯化鐵試劑所有試驗組,濁度和濁度去除率仍呈緩慢增加。聚氯化鋁試劑在所有試驗組中,濁度分別由18.6NTU降低至2.4NTU、2.1NTU、2.1NTU,最終去除率分別為87.10%、88.71%、88.71%。三氯化鐵試劑在所有試驗組中,濁度分別由18.6NTU降低至3.2NTU、3.0NTU、2.8NTU,最終去除率分別為82.80%、83.87%、84.95%。
聚氯化鋁絮凝劑對濁度的去除效果較三氯化鐵顯著。在0~6h時濁度的去除效果最為顯著,PAC的濁度去除率增量大于FeCl3。6~9h濁度降低速率變緩,濁度去除率增量變小,趨于穩(wěn)定。
2.2 COD去除效果
由圖2可知,所有試驗組在0~6h時,COD去除率增量最大。在6h后,聚氯化鋁試劑所有試驗組,COD和COD去除率趨于穩(wěn)定。三氯化鐵試劑80mg/L試驗組,COD和COD去除率趨于穩(wěn)定,40mg/L、60mg/L試驗組,COD和COD去除率仍呈緩慢增加。三氯化鐵試劑在所有試驗組中,COD分別由3.7mg/L降低至2.5mg/L、2.1mg/L、1.9mg/L,最終去除率分別為32.43%、43.24%、48.65%。聚氯化鋁試劑在40mg/L、60mg/L、80mg/L濃度下,COD分別由3.7mg/L降低至2.7mg/L、2.4mg/L、2.3mg/L,最終去除率分別為27.03%、35.14%、37.84%。
三氯化鐵絮凝劑對COD的去除效果較聚氯化鋁顯著。在0~6h時COD的去除效果最為顯著,F(xiàn)eCl3的COD去除率增量大于PAC。6~9h內(nèi)COD降低速率變緩,COD去除率增量變小,趨于穩(wěn)定。
2.3 TP去除效果
所有試驗組在0~6h時,TP去除率增量最大。在6~7.5h內(nèi),兩種試劑所有試驗組仍呈緩慢增長。7.5~9h內(nèi),兩種試劑所有試驗組,TP和TP去除率趨于穩(wěn)定。三氯化鐵試劑在所有試驗組中,TP分別由0.32mg/L降低至0.15mg/L、0.13mg/L、0.11mg/L,最終去除率分別為53.13%、59.38%、65.63%。聚氯化鋁試劑在40mg/L、60mg/L、80mg/L濃度下,TP分別由0.32mg/L降低至0.11mg/L、0.09mg/L、0.08mg/L,最終去除率分別為65.63%、71.88%、75.00%。
聚氯化鋁絮凝劑對TP的去除效果較三氯化鐵顯著。在0~6h內(nèi)TP的去除效果最為顯著,F(xiàn)eCl3的TP去除率增量大于PAC。6~9h內(nèi),PAC試劑60mg/L試驗組與FeCl3試劑80mg/L仍呈增長趨勢,剩余4組試驗組TP降低速率變緩,TP去除率增量變小,趨于穩(wěn)定。
2.4 TN去除效果
所有試驗組在0~6h內(nèi),TN去除率增量最大。在6h后,三氯化鐵試劑所有試驗組,TN和TN去除率趨于穩(wěn)定。聚氯化鋁試劑仍呈較快增長速率。三氯化鐵試劑在所有試驗組中,TN分別由3.8mg/L降低至2.5mg/L、2.4mg/L、2.1mg/L,最終去除率分別為34.21%、36.84%、44.74%。聚氯化鋁試劑在所有試驗組中,TN分別由3.8mg/L降低至2.2mg/L、1.5mg/L、1.2mg/L,最終去除率分別為42.11%、60.53%、68.42%。
在0~6h內(nèi)TN的去除效果最為顯著,F(xiàn)eCl3的TN去除率增量大于PAC。6~9h內(nèi)三氯化鐵試驗組TN降低速率變緩,TN去除率增量變小,趨于穩(wěn)定,聚氯化鋁試驗組TN降低速率仍然顯著。
3、結(jié)論
從去除效果得出,F(xiàn)eCl3試劑對濁度、COD、總磷、氨氮的去除效果明顯,濁度的最終去除率為82.80%~83.87%,COD的最終去除率32.43%~48.65%,總磷的最終去除率為53.13%~65.63%,氨氮的最終去除率為33.33%~59.52%。對總氮的去除效果較顯著,總氮的最終去除率為34.21%~44.74%。PAC試劑對濁度、總磷、總氮、氨氮的去除效果顯著,濁度的最終去除率為87.10%~88.71%,總磷的最終去除率為65.63%~75.00%,總氮的最終去除率為42.11%~68.42%,氨氮的最終去除率為28.57%~47.62%。對COD的去除效果較為明顯,COD的最終去除率為27.03%~37.84%。
整體上,PAC試劑對濁度、總磷、總氮、的去除效果優(yōu)于FeCl3試劑。對氨氮、COD的去除效果要劣于FeCl3試劑。兩種試劑均出現(xiàn)繼續(xù)增加投加量時,去除效果趨于穩(wěn)定的結(jié)果。就試驗結(jié)果而言,污染去除率受絮凝劑用量、靜置沉降時間共同影響。污染濃度隨沉降時間而降低。相同時間內(nèi),絮凝劑濃度越大,去除效率越高,污染降低越快。不同絮凝劑濃度達到相同去除效率,絮凝劑濃度越高,所需時間越短,濃度越低,時間越高。( >
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