合成氨造气废水中微颗粒物去除实验研究

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本文以高岭土悬浮液模拟造气废水,建立本实验中浊度与悬浮物浓度之间的对应关系,通过考察浊度的变化来反映对微颗粒物的去除情况。首先探讨了无机盐等因素对悬浮液稳定性的影响,并开展了化学混凝法去除浊度的实验研究,最后采用本课题组设计的用于截留悬浮物的纤维填料处理高岭土悬浮液,初步研究填料的过滤性能。  研究悬浮液稳定性影响因素时,首先考察了无机盐的影响,实验结果表明:不同质量分数的氯化铵溶液配制的悬浮液,随着质量分数的增加,初始浊度明显降低,都低于自来水配制的悬浮液的浊度;硫酸铵溶液配制的悬浮液浊度历时变化规律与前者相似,但浊度下降得较慢;而硫酸钠溶液配制的高岭土悬浮液随着溶液质量分数的增加,浊度反而高。接着探讨了pH值影响,结果表明悬浮液酸性条件下相对于碱性条件更稳定。温度影响实验结果表明,温度对悬浮液稳定性影响非常明显,升温后浊度迅速降低。  混凝法去除浊度实验结果表明,适宜的处理工艺参数为:混凝剂选择氯化铁,pH值为7.5,投加量为10mg/L,静置时间为30min。在所确定的工艺条件下,对于初始浊度为151NTU的悬浮液,浊度去除率为96.3%,而自然沉降的去除率仅为20.0%。对于更低浊度的悬浮液,氯化铁混凝处理也能达到比较好的效果。此外,对自然沉降和氯化铁混凝沉降的沉积物作了扫描电镜分析,表明投加氯化铁后形成了致密的絮体。  纤维填料不同滤速下过滤实验结果表明,随着滤速的减小,浊度去除率明显增加,但两者的速率并不一致。三种纤维填料的处理效果都比较稳定,滤速为0.75m/h时,填料R、P、S的平均去除率分别为84%、86%、88%。不同进水浊度下过滤实验结果表明,初始浊度越高,平均去除率越高。每种工况下填料S的处理效果总是最好的,填料P次之,这与三种填料的密度大小排列顺序是一致的。粒径分析结果表明:三种填料过滤后出水中颗粒物表面积平均粒径相近,大约是进水中颗粒物表面积平均粒径的一半;三种填料对于悬浮液中粒径大于4.0μm的颗粒有较好的去除率,填料R、P、S的去除率分别为54.2%、52.1%、39.2%,但对于2.0~4.0μ m的颗粒物去除效果很差;进水中颗粒物粒径在1.0μm左右的比重较大,这对于过滤是非常不利的。纤维填料P长时间过滤实验结果表明,纤维填料滤床成熟期内初滤水呈现出单一稳定下降曲线,初滤水浊度可在7分钟内保持稳定。前17小时内出水浊度保持稳定,随后快速上升,表明纤维填料滤床具有理想滤层的特性。随着过滤过程的进行,过滤速度逐渐减小。
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