膜化學(xué)反應(yīng)器去除As(Ⅲ)及超濾膜處理濾后水的試驗(yàn)研究.pdf

1、As(Ⅲ)是一種有毒物質(zhì),利用傳統(tǒng)工藝難以從水中有效去除。為開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足新飲用水標(biāo)準(zhǔn)的處理技術(shù),本研究考察了氧化-混凝-微濾工藝對(duì)As(Ⅲ)的去除效果,分別進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)、模擬反應(yīng)器的燒杯試驗(yàn)以及膜化學(xué)反應(yīng)器的小試試驗(yàn)。
　　 本研究針對(duì)傳統(tǒng)飲用水處理工藝的升級(jí)改造問(wèn)題,進(jìn)行了超濾膜系統(tǒng)處理濾池出水的中試試驗(yàn)。HOCl氧化As(Ⅲ)的動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明：pH為中性和弱堿性時(shí)反應(yīng)速率很快,HOCl同H3AsO3、H2AsO3-和H

2、AsO32-反應(yīng)的分速率常數(shù)分別為(1.72±0.11)×103、(2.10±1.02)×107和(3.66±0.79)×108mol／(L·s),總反應(yīng)速率常數(shù)是各分速率常數(shù)的加權(quán)和；由Arrhenius公式得出HOCl同H3AsO3、H2AsO3-和HAsO32-反應(yīng)的表觀活化能分別為65.3×103、72.6×103和95.7×103 J／mol；由原鹽效應(yīng)可知,NaOCl溶液中僅有HOCl分子參與了氧化反應(yīng)；在酸性條件下,Cl-

3、可以加快反應(yīng)速率:通過(guò)反應(yīng)速率表達(dá)式可以模擬反應(yīng)進(jìn)程。由模擬反應(yīng)器的燒杯試驗(yàn)可知,直接利用FeCl3混凝對(duì)As(Ⅲ)的去除效果較差,當(dāng)As(Ⅲ)的初始濃度為140μg／L時(shí),出水總砷濃度為54.1μg／L,而加入0.30mg／L的NaOCl溶液后,出水總砷僅為0.5μg／L。當(dāng)原水pH為7.91,氧化反應(yīng)可在30 s內(nèi)完全結(jié)束,即使NaOCl和FeCl3同時(shí)加入水中,出水仍可滿(mǎn)足要求利用MCR進(jìn)行小試除砷試驗(yàn)時(shí),對(duì)運(yùn)行條件進(jìn)行了優(yōu)化,當(dāng)

4、原水總砷濃度為197.4μg／L,NaOCl和FeCl3投量分別為0.50和15 mg／L時(shí),出水總砷平均濃度僅為1.3μg／L。MCR出水的pH、濁度、有機(jī)物、鐵以及其他陰陽(yáng)離子指標(biāo),均滿(mǎn)足飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。膜污染阻力在膜總阻力中所占比例較小,減少FeCl3投量可使膜阻力增長(zhǎng)變慢。顆粒粒徑的變化對(duì)膜阻力的影響較小,而分布寬度(Span)對(duì)膜阻力的變化起到主要作用。超濾工藝處理濾后水的中試試驗(yàn)表明,該工藝運(yùn)行可靠,出水水質(zhì)穩(wěn)定。過(guò)濾