小型水廠除錳組合工藝試驗(yàn)研究

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1、人民黃河VoI．32，No．9第32卷第9期2010年9月YELLOWRIVERSep．，2010【水資源】小型水廠除錳組合工藝試驗(yàn)研究劉秉濤，李發(fā)站，徐菲(華北水利水電學(xué)院環(huán)境與市政工程學(xué)院，河南鄭州450011)摘要：設(shè)計(jì)了一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的曝氣+過濾+活性炭吸附除錳組合工藝，并對(duì)該組合工藝流程和除錳條件進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：設(shè)置曝氣強(qiáng)度為O．20m／h、進(jìn)水流量為11．2mL／min、濾速為7m／h、活性炭吸附柱中水樣流量為15mL／min、活性炭層高度為5cm，設(shè)備運(yùn)行10h后，水中錳的濃度超過0．1m

2、g／L，吸附濾柱被穿透，需要對(duì)顆?；钚蕴窟M(jìn)行再生；出水中CODM濃度為2．35mg／L，uV25為0．0321cm～，濁度為O．3NTu，可達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：小型水廠；活性炭；錳；組合工藝；試驗(yàn)中圖分類號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．issn．1000-1379．2010．09．026我國含錳地下水分布廣泛，比較集中的地區(qū)包括松花江流域和長江中、下游地區(qū)，黃河流域的部分地區(qū)也有含錳地下水。錳的存在會(huì)給飲水安全和工業(yè)生產(chǎn)造成較大危害??，F(xiàn)在水廠常用的除錳工藝為接觸氧化法和生物氧化法。接

3、觸氧化工藝采用一級(jí)曝氣、過濾除錳，二級(jí)曝氣、過濾除錳的分級(jí)去除方法，工藝流程比較復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高；生物氧化工藝細(xì)菌培養(yǎng)困難，設(shè)備運(yùn)行啟動(dòng)慢，出水效果受細(xì)菌生長狀況的影響較大。兩種工藝的處理效果都比較好，但是對(duì)設(shè)備及動(dòng)力的要求相對(duì)較高，適用于處理水量較大的大型水廠。針對(duì)某些小規(guī)模鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水和對(duì)出水水質(zhì)有一定要求的企業(yè)(如制藥廠、印染廠)，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的曝氣+過濾+活性貯才(槽炭吸附除錳組合工藝，并對(duì)該組合工藝流程和除錳條件進(jìn)行了圖1組合工藝裝置試驗(yàn)研究。2試驗(yàn)結(jié)果1試驗(yàn)儀器及方法2．1濾柱試驗(yàn)結(jié)果1．1

4、試驗(yàn)儀器及試驗(yàn)水樣在活性炭吸附試驗(yàn)中考察了初始濃度、流速、炭層高度和試驗(yàn)儀器：VIS一7220可見光分光光度計(jì)、PHS一2C酸度不同粒度活性炭對(duì)吸附效果的影響。將Mn濃度為1．0．1．5、計(jì)、SHA—B恒溫振蕩器、BT一100B數(shù)顯恒流泵、JPB一607便2．0、2．5mg／L的溶液以15mL／min的流量通過活性炭吸附濾攜式溶解氧分析儀、LZB一4玻璃轉(zhuǎn)子空氣流量計(jì)、ACO一003柱時(shí)，穿透時(shí)間分別為18、l3、1O．5、8h；當(dāng)Mn濃度為2．0空氣泵。試驗(yàn)?zāi)M水樣：Mn“(MnSO)的濃度為2．0mg／L，F(xiàn)e

5、“的mg／L，以10、15、20、25mL／min的流量通過過活性炭吸附柱時(shí)，濃度為5．0mg／L，pH值為7．2，溶解氧(DO)含量為2．9mg／L，穿透時(shí)間分別為l4、10、7．5、5h；使用炭層高度分別為5、8、l0CODM的含量為4．96mg／L，紫外吸光值(uV：)為0．0839cm的活性炭吸附Mn濃度為2．0mg／L的水樣時(shí)穿透時(shí)間cm～分別為l0．5、l5、18h；活性炭的粒度對(duì)除錳的影響不大，粒度，濁度為3．86NTU。1．2試驗(yàn)方法以60目為宜?；钚蕴课剑簩㈩w?；钚蕴刻钊霝V柱，水樣從濾柱頂端注2

6、．2除錳組合工藝研究’人，取流出液，用甲醛肟分光光度法測定錳的濃度。(1)曝氣強(qiáng)度對(duì)除錳效果的影響?？刂破貧鈴?qiáng)度為0．15一組合工藝：將水樣注入曝氣池，利用溶解氧測定儀控制曝收稿日期：201o一03-08氣強(qiáng)度，曝氣0．5h后，以15mL／min的流量將水樣通過石英砂作者簡介：河南省科技廳基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目(Og2~O42Oz60)。濾柱，再通過恒流泵流入活性炭濾柱，取石英砂濾柱出水水樣作者簡介：劉秉濤(1964一)，男，河南鄭州人，教授，博士，研究方向?yàn)樗幚砑盎钚蕴繛V柱出水水樣，測定錳的含量。裝置見圖1

7、。技術(shù)。E—mail：liubingtao@ncwu．edu．cn·60·人民黃河2010年第9期0．25m／h，DO增大到6．5mg／L，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，pH值被穿透，需要對(duì)顆粒活性炭進(jìn)行再生。經(jīng)過曝氣過濾后的水中逐漸減小至7左右。曝氣強(qiáng)度與過濾后、吸附后的出水中Fe“濃度約為0．3mg／L，再經(jīng)活性炭吸附后濃度可降低為Mn濃度的關(guān)系見圖2。經(jīng)過曝氣過濾后出水的Mn濃度約0．11mg／L。運(yùn)行10h時(shí)，出水中CODM濃度為2．35mgcZL，為1．8mg／L，曝氣主要去除水中的鐵，而對(duì)水中錳的去除有限。uV為

8、0．0321cm一，濁度為0．3N1u，可達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)?？紤]運(yùn)行成本，曝氣強(qiáng)度應(yīng)控制在0．20m／h。3結(jié)語(1)活性炭吸附試驗(yàn)結(jié)果表明：進(jìn)水Mn濃度、水樣流速、活性炭層高度、活性炭粒度對(duì)Mn“的吸附效果都有一定的影?響。水樣中Mn“濃度越小、流速越慢、活性炭層越厚、活性炭●12量顆粒越小，吸附穿透時(shí)間越長。08(2)組合工藝試驗(yàn)結(jié)果表明：曝氣+過濾+