1. 研究目的与意义
水体富营养化是目前我国主要的生态环境问题之一,富营养化的直接恶果是藻类过度繁殖,导致水体水质及水生生态系统恶化,威胁居民日常生产生活用水安全。
初沉池是水处理工艺中的一个重要环节,本课题依托国家十二五巢湖水专项塘西河水厂生态补水示范工程,以富藻水体为研究对象,通过分析富藻水体水质特征,结合传统沉淀池工艺特性,拟采用斜板沉淀池并结合微纳米气泡曝气来处理含藻水体,为示范工程富藻湖水预处理工艺的优化提供科学依据。
本课题所研究的微纳米曝气技术设想是在原有气浮的基础上增设斜板,期望能够使水中的泥-藻-水分离。该技术具有操作简单,结构紧凑,去除效率高等特点。本文所做研究主要是初步探索,考察了该技术对富藻水体的去除效果,深入研究和探讨污染物的去除机理,为该技术应用于实际提供一些理论基础和技术支持。
2. 国内外研究现状分析
初沉池的种类包括平流式、竖流式、辐流式和近年来比较火热的斜板式等。对于平流式沉淀池,国内有学者通过在进水口增加调流板并沿水流方向增设溢流槽,从这两方面对传统平流式沉淀池进行改进,也有人研究出了双层平流式沉淀池,即在增加一层沉淀池底板,将传统沉淀池分隔成两个较浅的沉淀池来提高沉淀效率。国内外也有许多试验和研究,对竖流式和辐流式沉淀池进行设计和改造,主要包括周边进、出水式沉淀池;周边进水、中间出水式沉淀池;旋转配水式沉淀池等。20世纪初,Hazen提出了著名的浅池理论,由此诞生了一种新型沉淀池:斜板(斜管)沉淀池,之后人们又对斜板沉淀池构造进行了诸多改进,有同向流斜板沉淀池、异向流斜板沉淀池、迷宫式斜板沉淀池、梯形斜板沉淀池、新型斜板双层平流沉淀池等等。
微纳米气泡方面国内外已经研究出了多种制备方法,如剪切法、加压溶解法、电解法等。关于微纳米气泡的应用,目前也开发出了很多,如金属表面气浮脱脂处理和剩余污泥的气浮浓缩,Okamoto等利用微纳米气泡对海底污泥进行复氧修复,有学者认为微纳米气泡也可用于船体减阻,还有人提出可以以微纳米气泡为载质,实现生物传递 、精密化学反应等高精度传递。
3. 研究的基本内容与计划
1)1-3周:查阅文献和资料,了解竖流、辐流、斜板等各种沉淀池的工作原理和设计方法
2)4-5:实验思路,制定实验方案,准备好实验样品和实验仪器设备
3)6-9周:通过沉降速率实验确定塘西河水厂取水口处颗粒物的沉降特性
4. 研究创新点
不同于传统沉淀池和气浮池 ,本课题用微纳米气泡代替普通气泡,将传统沉淀池与微纳米气泡曝气有机结合,以此来实现含藻水体的砂-藻-水分离。
