郭梅修[1]2002年在《粗石英砂滤料上向流过滤机理与应用研究》文中指出过滤是水处理流程中的关键环节。世界上不少水处理专家认为“反粒度过滤”能克服传统“下向流过滤”的缺点，会取得高效优质的过滤效果。本文对粗石英砂滤料上向流过滤技术进行了理论和实验研究，在单一的滤层中待滤水循粒径最粗的底层进，从粒径最细的表层出，攻克了“反粒度过滤”的关键技术。中试研究结果表明，粗石英砂滤料上向流过滤比传统的重力流过滤具有更大的含污能力和产水量，为适用较高的反冲洗强度(21L／(m~2·s))以便滤料清洗更干净，采用粒径范围为0.63～2.00mm的粗石英砂滤料，滤层厚82～85cm，水温6～27℃，进水浊度为30NTU左右等情况下，能获得平均滤速为16～18m／h、平均滤后水浊度为1NTU左右、周期达14～24小时的好效果。生产规模的运行实验显示粗石英砂滤料上向流过滤对悬浮颗粒的去除是有效的，反冲洗干净彻底，过滤周期长，当平均滤速为20m／h时，出水浊度为1NTU。按该技术成功运用的典型柳东水厂的设计参数，反粒度滤池较一般快滤池滤速可提高50％以上，因此，其面积比同规模的其他滤池至少减少1／3，从而节省了大量的基建投资，经营费亦有减少，特别适用于水厂滤池挖潜改造，这是一种有潜力的过滤技术，尤其适用于对滤池进行改造以提高其产水量这样的情况。
肖伟民[2]2004年在《粗滤料反粒度过滤技术及其在饮用水处理中的应用研究》文中研究指明过滤是水处理工艺流程中的关键环节之一。由于“反粒度过滤”在理论上能克服传统“下向流过滤”的诸多缺点,一致认为是有发展前景的过滤技术。但长期以来并未在理论与应用方面有突破性进展。本文在早期工作的基础上,进一步对这项过滤技术进行了详细研究。通过采用提高滤层中最小粒径滤料的粒度、改变滤料配比等技术思路,进行实验室模拟与现场生产性实验相结合,攻克了“反粒度过滤”存在的问题,认为选择合适的粗滤料是反粒度过滤的关键。本研究结果表明,粗滤料反粒度过滤比传统的正向(向下流)过滤具有明显的优越性:它含污能力强、产水量大,反冲洗周期长,能适用较高的反冲洗强度,滤料能冲洗干净并大幅度节省投资。在粗石英砂粒径范围为0.63～1.60mm或0.71～2.00mm,滤层厚82～85cm,进水浊度30NTU左右等情况下,能获得平均滤速高达16m/h、平均滤后水浊度低于1NTU左右、过滤周期长达14～24小时的好处理效果;对水中的悬浮颗粒、有机物、细菌总数、总大肠菌群的有效去除率达90%以上,且过滤速度是一般快滤池的1.5倍以上,滤池规模可减少1/3以上。粗滤料反粒度过滤技术可广泛应用于新水厂滤池建设,老水厂滤池技术和挖潜改造以提高其水质和产水量,以及高铁、高锰水源水的处理。
王德峰[3]2016年在《强酸性高砷废液净化回用及沉砷机理研究》文中研究说明针对强酸性高含砷废液,目前常用的处理方法会产生大量的低品位含砷废渣,经处理后的滤液无法利用只能外排,不但造成砷和酸的大量浪费,还会对环境造成污染隐患。为获得较好的除砷效果,实现酸的回用及砷的回收,本研究选用硫化氢作为除砷药剂,通过静态实验,考察了反应压力、反应温度、反应时间、硫酸浓度及初始砷浓度等因素对强酸性高含砷废液中砷(V)的去除效果影响;同时采用石英砂为滤料进行上向流过滤实验,考察了石英砂上向流过滤对硫化氢除砷反应后悬浊液的固液分离效果及滤池的运行稳定性;最后将实验结果进行分析拟合,探讨硫化氢沉砷机理。通过研究,获得以下主要的结论和认识:(1)当反应压力为0.22 Mpa、反应温度为45°С、反应时间为30 min、溶液硫酸浓度在2~20%范围内时,砷的去除效果均在98.1%以上,且溶液中初始砷含量越高,经处理后溶液中剩余砷浓度越低,初始砷浓度为0.5 g/L时,处理后砷的含量为9.1mg/L,当废液中初始砷浓度为10 g/L时,处理后砷的含量为2.1 mg/L。(2)选用石英砂作为上向流过滤滤料,使用滤料粒径为0.71~1.60 mm,滤层厚度大于等于120 cm,L/d大于1100时,可获得较高的滤速及较低的水头损失,且当滤速为12.1 m/h时,处理及运行效果最佳,出水水质可达1 NTU以下,运行周期达12h,能够获得较高的周期产水量。滤池截污作用主要集中在下部90 cm的滤层中,而上部30 cm范围内截污量少,主要起到保护出水水质的作用。(3)强酸性溶液中砷主要以砷酸(H3As O4)形式存在,与硫化氢的反应产物为As2S5。当反应温度为25和50°С时,溶液砷浓度对数与反应时间存在线性关系,线性回归分析相关系数R2分别为0.993和0.980,相关性较好;当温度为75°С时,溶液中硫化氢溶解度降低,反应速率受到S2-浓度的限制,线性回归分析相关系数R2为0.722,线性相关性较差。在不考虑温度对硫化氢溶解度的影响下,认为该化学沉淀反应为一级反应。(4)在初始砷浓度较高(大于等于0.5 g/L)的条件下,颗粒的生长过程以团聚为主,溶液中硫酸浓度越高越利于颗粒团聚的发生,从而形成密实的大粒径颗粒,溶液中Cd2+、Mn2+和Cu2+的存在有利于沉淀颗粒间的团聚,但Cu2+浓度增大不利于颗粒间团聚的发生,Zn2+的存在不利于颗粒间团聚的发生。溶液中存在Cd2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+时,沉淀产物中未发现或含有极少量上述元素,即采用硫化氢作为药剂除砷具有较好的选择性,废渣含砷品位高,有利于砷的回收。
参考文献：
[1]. 粗石英砂滤料上向流过滤机理与应用研究[D]. 郭梅修. 湖南大学. 2002
[2]. 粗滤料反粒度过滤技术及其在饮用水处理中的应用研究[D]. 肖伟民. 中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）. 2004
[3]. 强酸性高砷废液净化回用及沉砷机理研究[D]. 王德峰. 东华理工大学. 2016