一种强化水体藻类去除的方法与流程

文档序号:13218916阅读:497来源:国知局
技术领域本发明涉及一种强化水体藻类去除的方法,属于水处理技术领域。

背景技术:
工业废水和城市污水的增长以及农业面源污染的加剧,导致水污染问题日益严峻,严重威胁到环境水体水质。尤其是氮磷等营养元素的排放导致水体富营养化,不仅致使藻类大量繁殖、水生态平衡破坏,还引起水质恶化和不良气味产生,严重危害群众饮用水安全。藻类进入自来水厂会对净水装置的正常运行造成不利影响,如干扰混凝过程、堵塞滤池滤料,甚至穿透滤池进入供水管网导致管网水质恶化和管网腐蚀。水环境控藻除藻技术通常包括生物修复、过滤气浮以及化学氧化等。然而,生物法多用于富营养水体的修复、成本低廉,但修复时间较长。物理方法包括直接过滤、膜滤和气浮。其中,直接过滤对大多数藻类都能很好地截留去除,但可能导致滤池出堵塞、滤层板结等问题,缩短过滤周期,增加反冲洗成本;膜滤工艺可以有效除藻,但投资和运行成本明显升较高;气浮可以克服藻类密度小、絮体沉淀困难等问题,但通常需要混凝工艺作为预处理,同时需新建构筑物,增加投资和运行成本,且气浮浮渣往往难以处理。化学方法主要有杀藻剂(硫酸铜)、氧化等,容易导致藻细胞解体造成藻毒素释放、消毒副产物产量增加等问题,存在饮用水安全隐患,且氧化法单独使用需要较大的加药量,而一些高级氧化技术成本非常高。此外,由于藻类具有类似液泡的细胞结构和提高运动性的鞭毛等特殊结构,如可调节自身浮力,其较难实现人为沉降控制。在采用混凝去除原水藻类时,难以通过沉淀得到去除且藻类易从絮体表面脱离,部分藻类有机物还会干扰混凝过程,与金属混凝剂生成络合物,导致金属离子残留量升高,因而需要通过增大加药量,导致成本升高且去除效果不理想。

技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种强化水体藻类去除的方法,通过优化混凝条件、强化混凝效果,提高藻类的去除效率。一种强化水体藻类去除的方法,步骤如下:1)采用H2O2预氧化,预氧化时间为2-10min,H2O2添加量为5-30mg/L;2)经混凝沉淀处理,混凝沉淀的pH为7-9,温度为15-30℃,同时采用水力剪切,然后静置;所述混凝沉淀采用混凝剂为聚合氯化铝,助凝剂为硅藻土。所述的混凝剂聚合氯化铝和助凝剂硅藻土的添加质量比为1-5:1,聚合氯化铝添加量为10-60mg/L。所述的水力剪切为梯度递减的搅拌方式,依次为150-250r/min快速搅拌0.4-2min,51-140r/min中速搅拌1-2min,20-50r/min慢速搅拌7-15min,之后静置0.2-1h。所述的混凝沉淀的DO小于6mg/L。本发明的有益效果:H2O2预氧化和新型混凝助凝剂具有运行成本低、操作方便等优势;工艺除藻安全性高,通常不会破坏藻细胞,不会引起藻毒素释放且对藻类去除不具有选择性,对多种藻类都有去除效果。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此。实施例1实验组采用H2O2预氧化,H2O2添加量为5mg/L,预氧化时间为2min,之后进行混凝沉淀,添加混凝剂聚合氯化铝与助凝剂硅藻土,运行条件为:混凝剂聚合氯化铝和助凝剂硅藻土的添加质量比为3:1,聚合氯化铝添加量为30mg/L;水力条件为梯度递减的搅拌方式,依次为200r/min快速搅拌1min,60r/min中速搅拌2min,40r/min慢速搅拌15min,之后静置0.4h;DO为3mg/L,pH为6,温度为15℃。实施过程中设置对照组,对照无H2O2预氧化,混凝沉淀过程中添加的混凝剂为聚合氯化铝,添加量为40mg/L;其余条件与前实验组所述相同,结果得到实验组藻类去除率高达28.2%,高于对照组藻类去除率7.9%。实施例2实验组采用H2O2预氧化,H2O2添加量为10mg/L,预氧化时间为5min,之后进行混凝沉淀,添加混凝剂聚合氯化铝与助凝剂硅藻土,运行条件为:混凝剂聚合氯化铝和助凝剂硅藻土的添加质量比为1:1,聚合氯化铝添加量为20mg/L;水力条件为梯度递减的搅拌方式,依次为250r/min快速搅拌0.4min,100r/min中速搅拌1min,40r/min慢速搅拌15min,之后静置1h;DO为3mg/L,pH为8,温度为30℃。实施过程中设置对照组,对照无H2O2预氧化,混凝沉淀过程中添加的混凝剂为聚合氯化铝,添加量为40mg/L;其余条件与前实验组所述相同,结果得到实验组藻类去除率高达88.8%,明显高于常规对照去除率70%。实施例3采用H2O2预氧化,H2O2添加量为10mg/L,预氧化时间为8min,之后进行混凝沉淀,添加混凝剂聚合氯化铝与助凝剂硅藻土,运行条件为:混凝剂聚合氯化铝和助凝剂硅藻土的添加质量比为1.5:1,聚合氯化铝添加量为20mg/L;水力剪切条件为梯度递减的搅拌方式,依次为200r/min快速搅拌0.4min,60r/min中速搅拌2min,40r/min慢速搅拌15min,之后静置0.8h;DO为3mg/L,pH为7,温度为30℃。实施过程中设置对照组,对照无H2O2预氧化,混凝沉淀过程中添加的混凝剂为聚合氯化铝,添加量为34mg/L;其余条件与前实验组所述相同,结果得到实验组藻类去除率高达86.3%,明显高于常规对照去除率62.7%。实施例4采用H2O2预氧化,H2O2添加量为10mg/L,预氧化时间为8min,之后进行混凝沉淀,添加混凝剂聚合氯化铝与助凝剂硅藻土,运行条件为:混凝剂聚合氯化铝和助凝剂硅藻土的添加质量比为1:1,聚合氯化铝添加量为20mg/L;水力条件为梯度递减的搅拌方式,依次为200r/min快速搅拌0.4min,80r/min中速搅拌2min,40r/min慢速搅拌15min,之后静置1h;DO为3mg/L,pH为7,温度为30℃。实施过程中设置对照组,对照无H2O2预氧化,混凝沉淀过程中添加的混凝剂为聚合氯化铝,添加量为40mg/L;其余条件与前实验组所述相同,结果得到实验组藻类去除率高达90.3%,明显高于常规对照去除率74.2%。实施例5采用H2O2预氧化,H2O2添加量为30mg/L,预氧化时间为10min,之后进行混凝沉淀,添加混凝剂聚合氯化铝与助凝剂硅藻土,运行条件为:混凝剂聚合氯化铝和助凝剂硅藻土的添加质量比为5:1,聚合氯化铝添加量为30mg/L;水力条件为梯度递减的搅拌方式,依次为150r/min快速搅拌2.0min,51r/min中速搅拌2min,20r/min慢速搅拌15min,之后静置0.5h;DO为5mg/L,pH为8,温度为30℃。实施过程中设置对照组,对照无H2O2预氧化,混凝沉淀过程中添加的混凝剂为聚合氯化铝,添加量为36mg/L;其余条件与前实验组所述相同,结果得到实验组藻类去除率高达84.2%,明显高于常规对照去除率70.1%。实施例6采用H2O2预氧化,H2O2添加量为30mg/L,预氧化时间为10min,之后进行混凝沉淀,添加混凝剂聚合氯化铝与助凝剂硅藻土,运行条件为:混凝剂聚合氯化铝和助凝剂硅藻土的添加质量比为5:1,聚合氯化铝添加量为30mg/L;水力条件为梯度递减的搅拌方式,依次为150r/min快速搅拌2.0min,51r/min中速搅拌2min,20r/min慢速搅拌15min,之后静置0.2h;DO为6mg/L,pH为9,温度为30℃。实施过程中设置对照组,对照无H2O2预氧化,混凝沉淀过程中添加的混凝剂为聚合氯化铝,添加量为36mg/L;其余条件与前实验组所述相同,结果得到实验组藻类去除率高达67.2%,明显高于常规对照去除率46.1%。
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