饮用水中铝的控制措施研究

摘要

在我国最新的水质标准中,规定饮用水中铝的限值为0.2mg/L。调查表明,深圳地区的饮用水中存在铝超标的情况,而过量的铝对人体健康是有害的。在供水系统中,影响水中铝的因素有哪些？又如何有效控制饮用水中的残余铝呢？本文在实验室小试和中试实验的基础上进行了饮用水中残余铝问题的分析探讨。主要内容包括：1).分析了深圳地区原水、出厂水和管网水中铝的现状,并分析了饮用水中铝超标的原因；2).研究了净水药剂和水质条件对水中铝的影响,以及通过投加净水药剂和控制水质条件降低残余铝的措施；3).通过改变、优化常规水处理工艺参数降低饮用水中铝的措施。研究结果表明,深圳地区饮用水中铝超标主要是由于出厂水铝超标导致的,但管网中的腐蚀结垢也可能增加饮用水中铝的浓度。出厂水中残余铝含量受混凝剂种类及投药量、助凝剂种类及投药量、原水浊度、pH值等因素的影响,并与混凝、过滤工艺的运行参数有很大关系。试验结果表明：影响水中余铝浓度的四因素的主次顺序为PAC投加量﹥pH值﹥滤速﹥活化硅酸投加量,控制出厂水铝浓度的最佳工艺条件为：PAC投量2.0mg/L,pH值7.5,活化硅酸投加量1.0mg/L,滤速8.0m/h。另外,沉后水和滤后水中余铝、余浊两者的关系贯穿全文,以期能找到去除水中铝和浊度各影响因素的一致性,从而可达到通过控制出水浊度来降低出水余铝的目的。本课题的研究成果对于水厂运行、设计具有一定的指导意义。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 饮用水中铝的性质、来源及危害

1.2.1 铝及其化合物性质

1.2.2 饮用水中铝的来源

1.2.3 铝对人体健康的危害

1.3 国内外研究进展

1.3.1 国外研究进展

1.3.2 国内研究进展

1.4 课题来源和主要研究内容

第2章 研究的理论基础和研究方法

2.1 铝的测定方法

2.2 净水工艺除铝的可行性分析

2.3 研究的理论基础

2.3.1 混凝机理

2.3.2 过滤机理

2.4 研究方法

2.4.1 试验仪器

2.4.2 杯罐实验

2.4.3 多因素正交实验

第3章 供水系统中铝的现状及超标原因分析

3.1 供水系统中铝的现状

3.1.1 原水中铝的状况

3.1.2 出厂水中铝的状况

3.1.3 管网水中铝的状况

3.2 供水系统中铝的影响因素和超标原因分析

3.2.1 原水中铝的影响因素

3.2.2 出厂水中铝的影响因素和超标原因分析

3.2.3 管网水中铝的影响因素和超标原因分析

3.3 本章小结

第4章 净水药剂和水质条件控制铝的措施

4.1 混凝剂投加

4.1.1 混凝剂优选

4.1.2 混凝剂投加量的确定

4.2 助凝剂投加

4.2.1 最佳投加量的确定

4.2.2 最佳投加点的确定

4.2.3 与混凝剂最佳投加比例的确定

4.2.4 助凝剂优选

4.3 水质条件

4.3.1 pH值

4.3.2 浊度

4.4 本章小结

第5章 净水工艺优化控制铝的措施

5.1 混凝沉淀工艺优化

5.1.1 主要影响因素及较佳水平

5.1.2 絮凝时间

5.1.3 GT值和G值

5.2 过滤工艺优化

5.2.1 过滤实验装置

5.2.2 最佳滤速的确定

5.2.3 滤层厚度

5.2.4 滤料组成

5.3 本章小结

第6章 中试试验研究

6.1 中试实验装置简介

6.2 中试实验结果分析

6.2.1 混凝剂投加量对铝的影响

6.2.2 pH值对铝的影响

6.2.3 浊度对铝的影响

6.2.4 正交实验

6.3 本章小结

结论

参考文献

致谢