基于紫外光譜分析的磁強(qiáng)化混凝快速處理含油微污染水工藝研究.pdf

1、磁強(qiáng)化混凝作為一種典型的強(qiáng)化混凝工藝在微污染地表水處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本研究針對成品油泄露事故形成的低濃度含油微污染水體，考察了磁強(qiáng)化混凝對油污染物的去除特性，以建立針對成品油污染的異位快速處理工藝;同時(shí)深入分析了磁粉在混凝過程中的強(qiáng)化機(jī)制，并構(gòu)建了基于紫外可見光譜(UV-Vis Spectrum)的混凝反應(yīng)在線監(jiān)測分析方法。本課題依托中石化與天津工業(yè)大學(xué)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目《水體事故性溢油的應(yīng)急處理關(guān)鍵材料與成套工藝技術(shù)開發(fā)》進(jìn)行。

2、
　　首先，通過混凝沉降階段反應(yīng)池上層液體油污染物含量的動(dòng)態(tài)變化，以油污染物去除率、絮體沉降穩(wěn)定時(shí)間等為指標(biāo)，對比了常規(guī)混凝和磁強(qiáng)化混凝對油污染物的去除效果。在“聚合氯化鋁(PAC)50mg/L+磁粉顆粒(Fe3O4)50mg/L+聚丙烯酰胺(PAM)10mg/L”的最佳投加量下，通過1min自然沉降實(shí)現(xiàn)95％以上的油污染物去除率，大幅提升了常規(guī)混凝的除油效率并有效縮短了絮體沉降時(shí)間，證明了磁強(qiáng)化混凝對含油微污染水快速高效的處理能

3、力。同時(shí)考察了磁粉循環(huán)使用次數(shù)對強(qiáng)化混凝除油效果的影響，結(jié)果表明磁粉能夠在簡單清洗后回用6～7次，有效節(jié)約混凝反應(yīng)成本。上述研究為含油微污染水磁強(qiáng)化混凝異位處理工藝的參數(shù)和裝置設(shè)計(jì)提供了參考。
　　其次，通過對混凝體系Zeta電位和絮體吸附油污染物動(dòng)力學(xué)的考察，明確了磁粉強(qiáng)化絮體吸附油污染物的機(jī)理。一方面通過提升混凝劑體系的正荷電性，增強(qiáng)對負(fù)荷電性油污染物與膠體顆粒的電中和性能，另一方面，混合體系中混凝劑初步水解包覆在磁粉表面形成

4、簇狀結(jié)構(gòu)增加了吸附位點(diǎn)，強(qiáng)化了磁絮體對油污染物的吸附性能。進(jìn)而提出了PAC常規(guī)絮體對油污染物的主要吸附機(jī)理為電中和及氫鍵吸附，磁絮體對油污染物的主要吸附機(jī)理為電中和及化學(xué)鍵的形成。
　　最后，設(shè)計(jì)了一套基于紫外可見光譜的原位在線監(jiān)測方法，以混凝反應(yīng)池上層液體的光譜學(xué)特征為為監(jiān)測目標(biāo)，通過動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲取，進(jìn)一步研究顯示了磁強(qiáng)化混凝去除油污染物的快速高效特性。通過對絮體破碎再生期間的監(jiān)測，得出磁絮體破碎再生的能力強(qiáng)于常規(guī)絮體和“P