當(dāng)前隨著水源水污染的日益嚴(yán)重,去除水源水中有機(jī)物、氨氮等污染物質(zhì)的研究受到廣泛重視。研究人員研究了沸石粉投加點(diǎn)、投加量對沸石粉強(qiáng)化混凝處理微污染水源水處理效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,投加沸石粉強(qiáng)化混凝能夠改善絮凝性能,顯著提高有機(jī)物、氨氮的去除效果。
一、背景闡述
水源水的有機(jī)微污染是現(xiàn)代社會面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的生活飲用水處理方法主要用于去除水中的濁度和細(xì)菌,而對于水中其它的污染物質(zhì)如有機(jī)物等通常達(dá)不到理想的效果,必須附加其它的處理單元。這就要求我們對飲用水的常規(guī)處理進(jìn)行革新或改造,更進(jìn)一步的研究和提高水源水中污染物質(zhì)的去除效果,才能適應(yīng)環(huán)境的變化和時代的發(fā)展。沸石是一種良好的吸附介質(zhì),它是一族架狀構(gòu)造的含水鋁硅酸鹽礦物。沸石的(Si,Al)O4四面體組成的架狀構(gòu)造是開放型較大的構(gòu)造,具有很多的空洞和孔道。這些空洞和孔道可被陽離子和水分子占據(jù),格架中陽離子與格架聯(lián)系較弱。沸石晶穴體積約為總體積的40%~50%,獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)使沸石具有大量均勻的微孔。這些特性致使沸石具有比表面積大、吸附能力強(qiáng),表面粗糙等特點(diǎn),將其應(yīng)用在微污染水源水中的氨氮、有機(jī)物等污染物質(zhì)的處理上已有報道。
二、試驗(yàn)結(jié)果與分析
在沸石粉已確定的前提下,從避免沸石粉對其有機(jī)物的競爭吸附和避免沸石粉被懸浮絮體包裹的角度來看,沸石粉不宜投加在混凝前,也不宜與混凝劑一起投加,投加點(diǎn)應(yīng)盡量后移。但從沸石粉與水體的混合、保證足夠的吸附時間以及沸石粉與水分離的角度來看,投加點(diǎn)應(yīng)盡量前移。
無論沸石是與復(fù)合鋁鐵還是與殼聚糖復(fù)合,都是在沸石粉投加點(diǎn)C取得較好的強(qiáng)化混凝效果,即在投加混凝劑4min后再投加沸石粉。從混凝的角度來看,混合完成以后,膠體已經(jīng)脫穩(wěn),并形成微絮凝體,經(jīng)過幾分鐘的反應(yīng),就會形成比較大的絮體,這時通過混凝去除的有機(jī)物基本上己經(jīng)結(jié)合進(jìn)入絮凝體中,而在以后的反應(yīng)時間內(nèi),只是為了使絮體進(jìn)一步結(jié)合成較大的礬花,以利于液固分離。據(jù)以上分析,在投加點(diǎn)C投加沸石粉,可基本上避免沸石粉對水中有機(jī)物的競爭吸附,也可避免沸石粉被結(jié)合進(jìn)絮體中,投加的沸石粉在反應(yīng)后段被附著在絮體上,通過沉淀可被去除。此外,反應(yīng)后段的水流速度梯度也能滿足沸石粉的混合要求,而且在剩下的十幾分鐘的反應(yīng)時間內(nèi),也基本上能滿足吸附時間的要求。
總之,為了避免微污染水源水中污染物質(zhì)在投加的沸石粉表面形成競爭吸附,有效提高沸石粉強(qiáng)化混凝的去除效果,沸石粉的投加點(diǎn)應(yīng)選在投加混凝劑4min后為宜,可以看出,沸石粉強(qiáng)化混凝對于有機(jī)物去除的強(qiáng)化效果非常明顯。