LSY-AO陕西省地埋式一体化污水处理设备

pH值对去除OCPs和浊度的影响

3.3 原水浊度的影响

取OCPs初始浓度为200 ng · L-1、浊度分别为25、62、102 NTU的水样1 L于烧杯中，调节pH值至6.5，按照2.5节方法进行混凝试验，浊度与OCPs去除率之间的关系如图 3所示.图 3结果表明：OCPs和浊度的去除率均随原始浊度的增加而增加，当原始浊度为25 NTU时，二者的去除率明显低于浊度为62 NTU和102 NTU的情况.试验中加入高岭土来模拟水样浊度，高岭土颗粒作为水中胶体颗粒和悬浮物质一方面发挥着吸附作用，浊度的升高意味着高岭土颗粒数量的增大，这也势必增加了活性吸附点，更有利于OCPs在高岭土上发生吸附共沉作用;另一方面，高岭土颗粒物的增加大大提高了胶体的聚集速率，生成更多的絮体，在发挥共沉淀作用的同时，网捕卷扫作用明显加强.综上所述，浊度的大小会影响混凝对水中微量OCPs的去除.

图 3 原水浊度对OCPs和浊度去除效果的影响

3.4 助凝剂的影响

3.4.1 活性炭复配PASS对混凝效果的影响

众所周知，活性炭微孔结构丰富、比表面积巨大和表面憎水性强，它对嗅、味、色度、氯化**物、农药、放射性污染物及其它人工合成**物都能有效吸附(Li et al., 2007).本实验以粉末活性炭作为助凝剂，制成炭泥并在保持搅拌条件下投加，投加点在PASS投加前1 min，投加量分别为5、10、15、20、25、30 mg · L-1，絮凝剂PASS的投加量为5 mg · L-1，按照2.5节方法进行混凝试验，OCPs、浊度去除率与助凝剂投加量之间的关系如图 4所示.

图 4结果表明，随着活性炭投加量的增多，水中OCPs去除率逐渐上升，但浊度去除率逐渐下降.与图 1比较可以证明，以粉末活性炭为助凝剂可以提高OCPs的去除率，达78%~**.这是因为当活性炭投入水中后，OCPs与活性炭表面相结合，在投加PASS后，形成大量的高电荷多核铝羟基络离子和铝硅聚合物，其混凝作用使吸附有OCPs的活性炭粉末沉淀分离，从而达到较高的去除率.

图 4 活性炭复配PASS对OCPs和浊度去除的影响

当投加量达到25 mg · L-1后，继续增大投加量，PASS的量相对不足，絮体沉降性变差，OCPs去除率升高趋势减缓，并逐渐趋于稳定，同时过多的活性炭作为一种比重较小的致浊物质不易沉降而使出水浊度略有升高.

图 5 改性凹凸棒复配PASS对OCPs去除率的影响

3.4.2 改性凹凸棒土复配PASS对混凝效果的影响

凹凸棒土是一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有*特的层链状分子结构，属纳米材料，比表面积大，吸附性能好，以盐酸改性可以使其孔径、孔容和比表面积增大，吸附性能提高(张国宇等，2003;陈天虎，2000;邓月华，2012).本实验以改性凹凸棒土为助凝剂，在絮凝过程中干法投加，投加点和混凝剂的投加时间一致，分别投加5、10、15、20、25、30 mg · L-1与PASS复配，PASS的投加量为5 mg · L-1，按照2.5节方法进行混凝试验，助凝剂投加量与OCPs、浊度去除率之间的关系如图 5所示.

由图 5可知，随着凹凸棒土投加量的增多，水中OCPs去除率逐渐上升，但浊度去除率逐渐略有下降;当凹凸棒土的复配量达到20 mg · L-1时，OCPs去除效果较好;当凹凸棒土投加量较少时，凹凸棒土的吸附容量不足，强化混凝效果不明显;随着凹凸棒土投加量的增大，吸附点位增多，吸附能力得到提高，去除率随着提高(韩珊珊，2011).但当凹凸棒土投加量过多时，混凝剂显得不足，余浊上升，OCPs去除率随之下降.

与图 1比较可以证明，以改性凹凸棒土为助凝剂可以提高OCPs的去除率，可达到72%~95%.这是因为改性凹凸棒作为水处理吸附剂，具有发达的孔隙结构和高比表面积.与图 4比较可以看出，凹凸棒的助凝效果略低于粉末活性炭，但凹凸棒储量丰富、廉价易得，因而以改性凹凸棒土替代粉末活性炭助凝PASS应具有较大的优势.

3.4.3 助凝剂表征

用Micromeritics ASAP 2010 型快速比表面积和孔隙分析仪，以N2吸附-脱附法分别测定未改性凹凸棒土、改性凹凸棒土及粉末活性炭的比表面积和孔径分布.由表 1和图 6可知，盐酸改性后，凹凸棒土的结构发生了明显的变化，改性凹凸棒土的总比表面积及微孔体积都分别比原土增大了30.06%和30.02%.

图 6 孔比表面积-孔径分布图

通过比较可以发现，相对于活性炭，改性凹凸棒土的总孔体积和中大孔体积较大，说明改性凹凸棒土的中大孔(>2 nm)比活性炭发达.而中大孔决定着水处理过程中液相吸附速率，因为混凝工艺中一般停留时间不**过30 min，在固-水介质中，中大孔作为接触载体，为吸附质的扩散提供通道，起到了关键作用，吸附质通过此通道才能扩散到微孔中去.