饮用水源地取水口突发性污染的氧化消减技术研究

论文摘要

近年来,水源地突发污染事故频发,给城市供水系统造成巨大威胁。本研究以黄浦江水源地突发污染为背景,通过小试和中试研究相结合的方法,重点考察了高锰酸钾和次氯酸钠氧化技术对苯酚、柴油及阿特拉津污染水源水的应急处理效果。小试试验考察了氧化剂种类、氧化剂投加量、反应温度及反应时间等因素对处理效果的影响,初步确定最佳氧化条件,并在小试基础上进行中试试验,确定不同污染程度的苯酚、柴油及阿特拉津污染的氧化消减效果及相应的药剂投加量。小试试验结果表明,高锰酸钾、次氯酸钠适宜作为消减水源地突发污染的氧化剂,且高锰酸钾、次氯酸钠最大允许投加量为分别为2.0 mg/L和50 mg/L。苯酚和阿特拉津的最佳氧化时间为20 min,柴油的最佳氧化时间为25 min,与前池和调压池的总停留时间相近,可保证苯酚、柴油、阿特拉津基本与氧化剂反应完全。苯酚、阿特拉津去除效果受温度的影响,实际运行时,应根据季节的不同,适当调节氧化剂的投加量,使原水中污染物更大程度的去除;柴油去除效果受温度的影响不大,实际运行时,无需考虑季节的影响。中试试验结果表明,在原水厂前池进水口投加高锰酸钾、次氯酸钠或在前池投加活性炭同时在调压池进水口投高锰酸钾,可对水源水中的污染物进行原位消减,无需增加任何水处理设施。原水中苯酚浓度小于50μg/L时,前池投加2.0 mg/L高锰酸钾或2.0~6.0 mg/L次氯酸钠,出水苯酚超标12.5倍以下,通过自来水厂可进一步去除。原水中苯酚浓度在50~250μg/L时,在前池投加10~40 mg/L活性炭,同时在调压池投加2.0 mg/L高锰酸钾,出水苯酚超标12.5倍以下。原水中苯酚浓度在250~500μg/L时,在前池投加40~50 mg/L活性炭,同时在调压池投加2.0 mg/L高锰酸钾,出水苯酚超标7.5~25倍。当原水中苯酚浓度超过500μg/L时,在前池投加50 mg/L活性炭,同时在调压池投加2.0 mg/L高锰酸钾,出水苯酚超标25倍以上。原水中柴油浓度小于0.50 mg/L时,可通过围油栏隔油将石油直接去除。原水中柴油在浓度0.5 ~5.0 mg/L时,前池投加2.0 mg/L高锰酸钾或6.0~10.0 mg/L次氯酸钠,可将柴油消减至超标5倍以下。原水中阿特拉津初始浓度小于20μg/L时,在前池投加2.0 mg/L高锰酸钾或5~10 mg/L次氯酸钠,出水阿特拉津超标5倍以下。原水中阿特拉津浓度为100~200μg/L时,投加最大限量高锰酸钾或最大限量的次氯酸钠,出水阿特拉津仍超标30倍以上。采用活性炭吸附与高锰酸钾氧化组合工艺消减水源水阿特拉津污染时,原水中阿特拉津浓度为20~100μg/L时,在前池投加30~50 mg/L活性炭,同时在调压池投加2.0 mg/L高锰酸钾,出水阿特拉津超标12倍以下。原水中阿特拉津浓度在100~200μg/L时,在前池投加40~50 mg/L活性炭,同时在调压池内投加2.0 mg/L高锰酸钾,出水阿特拉津超标12倍以下。原水中阿特拉津浓度超过200μg/L时,在前池投加50 mg/L活性炭,同时在调压池内投加2.0 mg/L高锰酸钾,出水阿特拉津超标12倍以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 水源地突发性污染
• 1.2.1 水源地突发污染性污染的分类与特点
• 1.2.2 水源地突发性水污染现状
• 1.3 典型突发污染物的危害
• 1.3.1 苯酚的危害
• 1.3.2 石油的危害
• 1.3.3 阿特拉津的危害
• 1.4 突发性水污染应急处理技术
• 1.4.1 物理去除法
• 1.4.2 生物去除法
• 1.4.3 化学去除法
• 1.5 化学氧化法在微污染水源水处理中的应用
• 1.5.1 高锰酸钾氧化法在微污染水源水处理中的应用
• 1.5.2 次氯酸钠氧化法在微污染水源水处理中的应用
• 1.5.3 高铁酸盐氧化法在微污染水源水处理中的应用
• 1.5.4 臭氧氧化法在微污染水源水处理中的应用
• 1.5.5 Fenton 试剂在微污染水源水处理中的应用
• 1.6 水源地突发性污染应急处理对策
• 1.7 主要研究内容
• 第2章 实验材料及方法
• 2.1 试验用水水质
• 2.2 实验试剂与仪器
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 小试试验方法
• 2.3.2 中试装置及试验方法
• 2.4 污染物分析方法
• 2.4.1 苯酚
• 2.3.2 柴油
• 2.3.3 阿特拉津
• 第3章 饮用水源地突发苯酚污染的应急处理试验研究
• 3.1 氧化工艺应急处理突发苯酚污染的小试研究
• 3.1.1 氧化剂的选择
• 3.1.2 氧化剂投加量对苯酚处理效果的影响
• 3.1.3 反应温度对苯酚处理效果的影响
• 3.1.4 反应时间对苯酚处理效果的影响
• 3.2 高锰酸钾-活性炭组合工艺小试试验
• 3.3 中试实验
• 3.3.1 高锰酸钾对苯酚的氧化消减效果
• 3.3.2 次氯酸钠对苯酚的消减效果
• 3.3.3 活性炭吸附与高锰酸钾氧化组合工艺
• 3.4 本章小结
• 第4章 饮用水源地突发柴油污染的应急处理试验研究
• 4.1 氧化工艺应急处理突发石油污染的小试研究
• 4.1.1 氧化剂投加量对柴油处理效果的影响
• 4.1.2 反应温度对柴油处理效果的影响
• 4.1.3 反应时间对柴油处理效果的影响
• 4.2 中试试验研究
• 4.2.1 高锰酸钾对柴油的氧化消减效果
• 4.2.2 次氯酸钠对柴油的氧化消减效果
• 4.2.3 活性炭吸附与高锰酸钾氧化组合工艺
• 4.3 本章小结
• 第5章 饮用水源地突发阿特拉津污染的应急处理试验研究
• 5.1 氧化工艺应急处理突发阿特拉津污染的小试研究
• 5.1.1 氧化剂投加量对阿特拉津处理效果的影响
• 5.1.2 反应温度对阿特拉津处理效果的影响
• 5.1.3 反应时间对阿特拉津处理效果的影响
• 5.2 现场中试实验
• 5.2.1 高锰酸钾对阿特拉津的氧化消减效果
• 5.2.2 次氯酸钠对阿特拉津的氧化消减效果
• 5.2.3 活性炭吸附与高锰酸钾氧化组合工艺
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 大摘要