納米SiO-,2-處理含十二烷基苯磺酸鈉原水的助凝特性優(yōu)化研究.pdf

1、本文以含微污染有機物十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)的高嶺土懸濁液為研究對象,投加聚合鋁PAC與納米SiO2,借助在線顯微攝像技術與分形理論,探討了納米SiO2作為新型水處理劑的混凝作用、助凝效果以及形態(tài)學特性。結(jié)果表明：
　　 ⑴單獨投加PAC時,微污染原水濁度的去除效果優(yōu)于單獨投加納米SiO2的情況,而納米SiO2有助于SDBS的去除。
　　 ⑵納米SiO2適宜作為助凝劑。PAC與納米SiO2聯(lián)用,絮凝過程中,絮體分維值

2、首先呈下降趨勢,降至某一值后開始上升。當絮凝過程進行到一定階段,分維值達最大,絮體結(jié)構(gòu)的密實程度達最佳,對應的孔隙率最小,沉降效果最好,上清液濁度最低。
　　 ⑶原水低濁度條件下(6NTU),分形維數(shù)值與剩余濁度沒有表現(xiàn)出良好的相關性,此時將分形維數(shù)值作為評價絮凝效果指標不妥；當原水濁度為20NTU和80NTU時,分形維數(shù)值隨剩余濁度的變化明顯,分形維數(shù)值是反映絮凝過程中絮體形態(tài)的一個有效指標。
　　 ⑷合適的PAC與納

3、米SiO2組合方式與投加順序依次是:PAC前40 s投加納米SiO2<兩者同時投加　　 ⑸納米SiO2對PAC去除濁度的助凝效果:pH=7時,存在一個最佳臨界投加量比例:SiO2:PAC=1:3；pH=9時,納米SiO2存在一個最佳投加閾值:1～5 mg/L。納米SiO2投加量增加,SDBS的去除率上升,酸性環(huán)境下SDBS去除率比中性及堿性環(huán)境下高。
　　 ⑹隨著納米SiO2投藥量的

4、升高(5mg/L→10 mg/L→15 mg/L),pH=5時,絮體二維分維值一直增大:1.032→1.112→1.177,絮體粒徑也一直增大:164mm→192mm→272mm；pH=7時,絮體二維分維值先增大后減小:1.274→1.485→1.406,絮體粒徑逐漸增大:176mm→306mm→400mm；pH=9時,絮體二維分維值變化及絮體粒徑變化與pH=7時相似,二維分維值先增大后減小:1.231→1.269→1.210,絮體粒徑

5、隨納米SiO2投藥量升高而增大:317mm→412mm→431mm。相同納米SiO2投藥量下,二維分維值:pH=7時最大,pH=9時次之,pH=5時最??；絮體粒徑:pH=9時最大,pH=7時次之,pH=5時最小。
　　 ⑺合理的納米SiO2投加量范圍內(nèi),濁度去除率x與SDBS去除率y基本呈直線關系變化,pH=5時,關系式為:y=0.8877x+9.5002；pH=7時,關系式為:y=6.1545x-560.18；pH=9時,關系

6、式為:y=29.783x-2881.89；以上三式相關系數(shù)均在0.8以上。
　　 ⑻含SDBS微污染原水經(jīng)粉末活性炭處理后,剩余濁度可降低至0.74NTU,SDBS去除率可達32％,藥劑成本為0.104元/噸;同性質(zhì)原水經(jīng)納米SiO2處理后,剩余濁度可降低至0.52NTU以下,SDBS去除率可達34％以上,藥劑成本為0.144元/噸；考慮到人體健康的因素以及由于未來生活質(zhì)量的提高,對給水質(zhì)量的要求越來越高,通過技術及經(jīng)濟比較,在