摘要:介紹了氧化鋁涂層石英砂和未涂層石英砂對微污染原水進行直接過濾的氧化英砂研究研究結果:無論對濁度,還是鋁涂對有機物的綜合去除,氧化鋁涂層砂濾料過濾效果均明顯優于未涂層砂濾料。層改
關鍵詞:改性濾料 有機物去除 過濾 氧化鋁涂層砂
低濁或低溫低濁的性石性微污染原水在常規的混凝、沉淀、過濾過濾等處理工藝中得不到理想的氧化英砂研究處理效果。采用氧化鋁改性劑涂在石英砂上,鋁涂可改變石英砂表面的層改負電性。采用這種氧化鋁涂層砂進行直接過濾,性石性可以有效地提高對濁度和有機物的過濾去除效果。
1 濾料、氧化英砂研究原水和實驗方法
1.1 濾料及試劑
篩選水廠過濾用的鋁涂石英砂,粒徑0.5~1.2 mm,層改其化學成分SiO2占90%以上。性石性采用AR級的過濾AlCl3·6H2O、NaOH和HCl試劑對石英砂進行改性處理。
1.2 “涂鋁砂”的制備
采用0.1 mol/L的HCl溶液對石英砂表面進行,浸泡24 h后,用蒸餾水沖洗干凈,然后在110 ℃烘箱中烘干。配制1 mol/L的AlCl3·6H2O溶液250 mL,用NaOH溶液調整pH以使形成氧化鋁懸浮液。在氧化鋁懸浮液中加入500 g砂,分裝于兩個三角燒杯中,放于磁力加熱攪拌器,在70 ℃條件下連續攪拌3 h,然后置入110 ℃烘箱烘干。經烘干的氧化鋁涂層砂再用蒸餾水沖洗干凈,在110 ℃烘箱中烘干后供使用。
1.3 原水
過濾原水取自盛夏的同濟大學校園內三好塢河水,再加入等量的自來水,濁度約20NTU。
1.4 實驗方法、測試項目與儀器
分別將涂鋁砂和石英砂裝入濾料高度為70cm的兩個濾柱中,不投加任何混凝劑,采用等水頭減速過濾進行微污染原水的直接過濾對比實驗。
測試項目與儀器見表1。
測試項目 | 測試儀器或方法 |
濁度 | 美國HACH公司2100P濁度儀 |
紫外吸光度(UV254) | 上海分析儀器廠MC7550紫外分光光度計 |
總有機碳(TOC) | 日本島津TOC-500分析儀 |
耗氧量(Mn) | 國家環保局標準方法 |
2 實驗結果與討論
2.1 濁度的去除效果
涂鋁砂和未涂層石英砂的直接過濾除濁效果見圖1。從圖1可知,涂鋁砂除濁效果顯然比未涂層石英砂好。兩種不同濾料在相同進水水質情況下經60多 h過濾后進行沖洗,沖洗后分別進行再過濾,其處理效果見圖2。從圖2可知,涂鋁砂的除濁效果仍然優于未涂層石英砂。
2.2 有機物的綜合去除效果
由于原水中含有種類繁多的微量有機污染物,實驗中采用UV254、TOC和Mn3種參數表示水中有機物含量變化。圖3、4、5分別為涂鋁砂和未涂層砂濾后水中的UV254、TOC和Mn隨過濾時間的變化。從圖中可見,盡管天然河水水質變化很大,但涂鋁砂在過濾過程中,對UV254、TOC和Mn的去除效果明顯優于未涂層砂。
圖6和圖7為經過60多h過濾及沖洗后涂鋁砂和未涂層砂濾后水中的UV254和TOC隨過濾時間的變化,可以看出,涂鋁砂對有機物的去除效果仍然優于未涂層砂。