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摘要:本文采用自主研发高效无动力净化器设备在强化混凝剂(添加助凝剂)(克服物理法成本高,效率低等缺点)对黑臭水体进行处理,通过实验室得出PAC、PAM阴离子助凝剂最佳药剂投加量等各项参数,然后应用于具体的工程上,使得黑臭水体快速澄清,水体中的SS、COD、TP等指标在短时间内得到快速的降低,提高水的透明度,消除黑臭。
关键词:高效无动力净化器 黑臭河水、PAM、PAC
1 引言
黑臭水体现状水体呈黑色、恶臭味明显,透明度较差,含氧量较低,河道内无水生植物存活,水生动物基本灭绝。
黑臭河道治理的技术目前有:物理法、化学法、生物法。物理法:强化混凝预处理[1 ,2]、人工曝气、换水引流、底泥疏浚,化学法:高锰酸钾强氧化法,Fento试剂氧化法等,石墨催化法。生物法主要包括:生物床氧化法,曝气生物滤池法,微生物法。目前对黑臭水体河道治理方案:底泥疏浚+管道截污+鼓风曝气等技术组合处理黑臭河道。目前物理法成本高,效率低;化学法容易一般用强氧化剂,容易造成二次污染;生物法(微生物、植物法、动物法)是本身对水质要求高,自身承受能力有限,在黑臭水体处理中应用受到限制。
2 材料与方法
2.1仪器与试剂
1000ml烧杯、500ml烧杯、2ml移液器、5ml移液器、振荡器、电子秤精度0.00g、玻璃搅拌棒、勺子、500ml量、PH试纸、一体化设备,哈希快速测定SS、COD、TP(采用新建立的钼酸铵分光光度法,以P计;试纸测以PO43-计),哈希DBR200消解仪,哈希DR3900分光光度计。
药剂:聚合氯化铝(国标),聚丙烯酰胺PAM(阴离子,阳离子)(国标);
2.2 废水水质
黑臭废水,现取现用。
2.3 试验方法
PAC药剂配置浓度10%:
称取PAC药剂50g,溶于500ml自来水中;
PAM药剂配置浓度0.1%:
称取PAM药剂0.50g,溶于500ml自来水中;
取太原市小店区退水渠里黑臭废水1000ml至于1000ml的烧杯中,分别加入一定量的絮凝剂,快速震荡30s后,加入一定量的助凝剂,震荡15min,静止15min,取上清液测定COD、SS、TP等指标,分析水质情况。
2.4试验结果与分析
2.4.1 PAC投加浓度对污水处理效果的影响
采用PAC做絮凝剂,PAC的投加浓度分别为20、40、60、80、100(mg/l),PAM阴离子、阳离子浓度分别为5(mg/l)、5(mg/l),震荡时间为50min按照试验步骤进行试验,检测出水COD,SS,TP, 得出PAC的最佳投加量的值。试验结果如图1所示:
图1 PAC浓度对黑臭水体处理效果影响
由图1得,随PAC 投加浓度的增加,污水的COD、TP、SS去除率均随PAC 投加浓度增加而增加。当PAC的 浓度大于60mg/L 时,污水的COD、TP、SS去除率分别达到83.2% ,92% ,98%及以上,同时上升趋势变缓。当PAC 投加浓度达到60mg/L 时,污水的COD 去除率为83.2% ,继续增加PAC的浓度,COD、TP、SS的去除率变化不明显。得出PAC最佳浓度为60mg/L。
2.4.2 助凝剂PAM阴离子对污水处理效果的影响
PAC的浓度为60mg/L,在投加PAC后快速振荡混合均匀15s后,再加入助凝剂PAM(阴离子)投加浓度一次为0,1mg/L ,2mg/L ,3mg/L ,4mg/L ,5mg/L ,按照上述实验方法进行试验,检测上清液的COD,SS,TP。考察助凝剂PAM阴离子对污水处理效果的影响,得出结果如图2所示。
如图2 PAM阴离子浓度对黑臭水体处理效果影响
由图2得:随着PAM助凝剂浓度的增加,SS、TP的去除率逐渐增加,最大去除率分别为98.94%和92.41%,当PAM阴离子浓度为3mg/L时,SS、TP去除率增长速度缓慢。COD的去除率先增加到一定值后再降低,在PAM助凝剂的浓度为3mg/L时,COD的去除率达到最大值为85.01%。这是因为黑臭废水中的助凝剂浓度超过一定值后,助凝剂的阴离子使废水中的悬浮微粒的凝聚效果增加,当PAM的量超过一定值后,会使水体的粘度变粘稠,不利于大颗粒分子的沉降。综合得知,助凝剂PAM阴离子的最佳浓度为3mg/L。
2.5实验结果分析
PAC浓度为60mg/L,PAM的浓度为3mg/L。经过效果无动力净化器处理取水口与出水口的水质对比分析。
表1 黑臭河水进水与出水水质指标对比分析
由表1,经高效无动力净化器河水,SS的值从204756mg/L降至8mg/L,COD的值从228mg/L降至37mg/L,TP的值从4mg/L降至0.35mg/L。由试验结果可知:高效无动力净化器对河道黑臭污水治理具有良好的效果。
3 结论
高效无动力净化器在以PAC为絮凝剂,浓度为60mg/L,以PAM阴离子为助凝剂的,浓度为3mg/L的条件下,能快速大大降低黑臭水体中的COD、SS、TP,使黑臭快速得到澄清,达到不黑不臭的效果,而且处理成本低(0.50-1.9元/m3),占地面积较小,机动性灵活。非常适合河道生态治理河道前期工程措施,以尽快恢复河道自身生态系统和河道景观。
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