粉末活性炭强化去除黄浦江上游原水中有机污染物研究.pdf

同济大学博士后学位论文粉末活性炭强化去除黄浦江上游原水中有机污染物研究姓名：王铮申请学位级别：博士后专业：市政工程指导教师：高乃云;乐林生20091101摘要本课题以黄浦江上游水源为原水的各水厂水质达标为研究目标开展粉末活性炭强化常规工艺及突发水质污染应急处理研究通过粉末活性炭最佳炭种、最佳投加量、最佳吸附时间等试验确定粉末活性炭应用的最佳工艺参数并分析了投加粉炭对后继净水系统的影响建立了粉末活性炭对苯酚的吸附等温线以及吸附动力学模型等阐述粉末活性炭吸附机理为选炭提供指导作用。试验结果表明粉末活性炭对黄浦江上游原水中有机污染物具有较好的吸附去除作用。通过炭种比选试验从性价比、产量、炭源等因素综合分析最终选定竹质炭为最佳炭种最佳投加量为～／笥摇Ｉ允匝楸砻鳎痹水／保都疞以上竹质炭可使出水淼陀／投加疞粉末活性炭对沉后水和滤后水浊度和余氯影响不显著。通过模拟不同强度突发酚污染事故粉末活性炭应急处理研究结果表明竹质炭对苯酚具有更好的吸附性能。当酚超标倍以下可以通过强化混凝去除；当酚超标叮都疞竹质炭强化常规处理后出水可达标。和模型都能较好地描述苯酚在竹质炭上的吸附过程。竹质炭对苯酚的吸附过程符合准二级吸附动力学恐帧⑼都恿俊⒈椒映跏寂ǘ取⒃质都能影响员椒拥奈搅亢臀蕉ρСＪ最后通过对粉末活性炭孔隙、比表面积等结构特征与原水溶解性有机物的分子量分布、亲、疏水性和苯酚的分子特性的匹配关系较好地阐述了粉末活性炭吸附机理。研究表明黄浦江上游原水主要以小分子溶解性有机物为主。粉末活性炭中孔越发达越利于原水中有机污染物的吸附去除；而苯酚主要吸附在微孔区对于中孔发达的椰壳粉末活性炭可能由于中孔吸附了大量有机物影响了苯酚在颗粒内的扩散阻止苯酚进入微孔。关键词：黄浦江上游水源粉末活性炭强化常规工艺应急处理苯酚．甌粀．．琤／瑃．甌甌疞．瑃甌／．琍瑃瑂．琾．甈甈．．簑琫、遵‘慌炻吨涣瞎邕、叠已‘、二一一潭痉妫胝登娼谐衫冀穗蔹輡麟髓第滦髀黄浦江上游水源水质概况目前上海市主要有黄浦江上游、长江口陈行水库两大水源地其中黄浦江上游水源地取水规模占全市集中原水供应量的％。黄浦江上游引水二期工程规模为騧痙取水口设在黄浦江上游松浦大桥以下约公里处大桥泵站采用江心取水方式通过提升泵提升至两个騧牡餮钩兀缓笸ü亓α髁入．公里四孔主渠道送到闵行区曹行乡分流一路经公里四孔渠道连接管径黄浦江过江管与临江泵站接通。利用临江取水泵站调压池将上游原水送到杨树浦、杨思、浦东、居家桥、南市等水厂。由于历史原因上海市大部分生活污水及工业废水未经处理排入黄浦江致使黄浦江中、下游水质污染逐年加剧除闵行水厂外均受其影响。再加上太湖水质富营养化太湖流域乡镇企业迅速增加工业废水排入量增多等原因导致黄浦江水质氨氮、有机物含量很高。工业废水和市区污水由于合流污水二期工程竣工纳入城市污水总管故污染主要来源于城镇生活污水和农业畜禽粪便污染。黄浦江上游在米市渡以上分为三支：①北支斜塘来水量约占黄浦江水量的％；②中支园泄泾来水量约占％；⑧南支大泖江来水量约占％。分别汇集太湖、江苏淀泖地区、浙江杭嘉湖地区及上海金山区西、南部来水。黄浦江上游水体以有机物污染为主。另一路经ɡ锒．．笤俜直鹜ü芫ɡ锖凸径．公里的输水管道送到长桥水厂见图。图黄浦江我こ淌疽馔强镌冀麓番废·。粉末活性炭吸附技术国内外研究现状按照《地表水环境质量标准》评价以松浦大桥取水口为代表的黄浦江原水水质Ⅲ类指标占．％包括挥发酚、硒、镉、砷、六价铬、氰化物、铅、铜、锌、氟化物、硝酸盐、硫酸盐、值、锰、生化需氧量、硫化物、氯化物邓；类、唷⒘佑赩类指标占．％包括溶解氧、耗氧量、氨氮、汞、阴离子合成洗涤剂、铁、总磷、矿物油、总氮、粪大肠菌群、等。黄浦江原水有机