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新生态MnO2助凝过程对混凝剂投量的影响

新生态MnO2助凝过程对混凝剂投量的影响

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作者：庞小青哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

现代水环境中充斥着大量有机污染物,因此高效去除水体中的有机污染物已经成为研究热点。其中高锰酸钾作为预氧化剂因其高效、价廉、不存在二次污染等特点已经被用于实际水处理中。高锰酸钾的高效性一方面源于其本身的氧化作用,另一方面... 详细信息

现代水环境中充斥着大量有机污染物,因此高效去除水体中的有机污染物已经成为研究热点。其中高锰酸钾作为预氧化剂因其高效、价廉、不存在二次污染等特点已经被用于实际水处理中。高锰酸钾的高效性一方面源于其本身的氧化作用,另一方面其还原产生的新生态二氧化锰也具有强的除污染能力。但是不同结构形态的新生态二氧化锰其除污染能力不同。水体污染物中可还原高锰酸钾的污染物复杂多样,可能是大分子有机污染物,如腐殖酸、富里酸等,也可能是小分子有机物、如苯酚等物质,还可能是还原性金属离子,如Mn2+、Fe2+等物质。这些还原剂还原高锰酸钾产生的新生态二氧化锰结构性质不同,因此推测其助凝效果不同。本论文分别以Mn2+、Fe2+、苯酚为还原剂,还原高锰酸钾,制备三种形态新生态二氧化锰,记为Mn-MnO、Fe-MnO和酚-MnO,研究三种新生态二氧化锰对氯化铝混凝去除腐殖酸过程有机物去除率及氯化铝的有效混凝区间的影响。对于Mn-MnO体系,三种浓度新生态MnO2脱稳的氯化铝有效混凝区间变宽,浊度的最大去除率分别为70%、80%和90%左右。加入Mg2+、Ca2+、HPO42-和CO32-四种离子对低浓度Mn-MnO体系脱稳影响较大,对于高浓度新生态MnO2体系,离子的加入均能促进颗粒的脱稳。对于Fe-MnO体系,氯化铝投量对新生态MnO2脱稳影响较小,在整个氯化铝投量范围内,浊度去除率变化不大,对于10 mg/L的新生态MnO2体系,浊度去除率一直维持在80%左右,对于高浓度新生态MnO2体系,浊度的去除率维持在95%左右。加入Mg2+、Ca2+、HPO42-和CO32-四种离子对低浓度Fe-MnO体系脱稳影响较大,对于高浓度新生态MnO2体系,离子的加入均能促进颗粒的脱稳,在整个氯化铝投量范围内,浊度的去除率均能达到95%以上。对于酚-MnO体系,低浓度10 mg/L新生态MnO2脱稳效果不理想,浊度的去除率最高为25%左右。而对于高浓度新生态MnO2体系,浊度的去除率在整个氯化铝投量范围均能达到80%0%左右。加入Mg2+、Ca2+、HPO42-和CO32-四种离子对低浓度Mn-MnO2体系脱稳有促进作用。在HA存在下,对于Mn-MnO体系,三种浓度新生态MnO2脱稳的氯化铝有效混凝区间与未加入HA时相似。Ca2+离子对新生态MnO2体系有效混凝区间影响较小。但是对高浓度新生态MnO2体系的影响较大,HPO42-和CO32-的加入使有效混凝区间消失,但对低浓度新生态MnO2体系浊度的去除率影响小些,对于100 mg/L新生态MnO2体系影响大,浊度的去除率最高只有30%左右。对于Fe-MnO体系,三种浓度的新生态MnO2体系,浊度的去除率随氯化铝投量变化不大,不存在明显的有效混凝区间。对于酚-MnO体系,低浓度10mg/L新生态MnO2脱稳效果不理想。而对于50 mg/L、100 mg/L新生态MnO2体系,在整个氯化铝投量范围内浊度的去除率在75%、90%左右。Mg2+、Ca2+、HPO42-和CO32-四种离子加入对于有效混凝区间和浊度的去除率影响不大。

关键词：新生态二氧化锰助凝氯化铝投量有效混凝区间

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