不同碱化度钛铁复合药剂微絮凝强化过滤性能研究

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2021-1226

摘要/Abstract

摘要：

为探究新型钛铁复合药剂的微絮凝强化过滤性能，通过微絮凝滤柱模拟试验制备了聚合硫酸钛（PTS）、碱化度分别为0.5、0.75、1.0的钛铁复合药剂（PTFC），考察出水浊度、颗粒数、溶解性有机物、过滤周期等指标，对比分析不同药剂的助滤效能；结合有机物荧光特性、亲疏水性有机物去除情况，探究有机物去除机制。结果表明，紫外可见光谱及傅里叶红外光谱表征发现PTFC中Fe和Ti产生了多种高聚态化合物，PTFCb0.75助滤剂对浊度、颗粒数、溶解性有机物等显示出高效的去除效果；通过LO-COD检测说明了PTFC能够很好地降解大分子有机物，吸附小分子有机物。

关键词: 钛盐, 钛铁复合, 碱化度, 微絮凝过滤

Abstract:

To explore new ferrotitanium composite reagents micro flocculation strengthening filtration performance influence，polymeric titanium sulfate（PTS），basicity were 0.5，0.75，1.0，ferrotitanium composite reagent（PTFC） were prepared through micro flocculation filter column simulation experiment. The water turbidity，the number of particles，the soluble organic matters，and filtration cycle index were examined and the different reagents leaching efficiency were analyzed. Combined with the fluorescence characteristics of organic matter and the removal of hydrophilic and hydrophobic organic matter，the removal mechanism of organic matter was explored. The results showed that several high polymeric compounds were produced in Fe and Ti of PTFC under characterization by UV-Vis and FT-IR spectroscopy. The PTFCb0.75 filter aid showed high removal efficiency on turbidity，particle number and dissolved organic matter. The LO-COD test showed that PTFC could degrade macromolecule organic matter and adsorb small molecule organic matter well.

Key words: titanium salt, ferrotitanium composite, basicity, microflocculation filtration

中图分类号:

X703.1

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https://www.iwt.cn/CN/Y2022/V42/I9/160

图/表 10

图1 微絮凝强化过滤实验示意 1—原水水箱；2—提升泵；3—微絮凝混合器；4—过滤器；5—测压板；6—在线颗粒计数仪、浊度仪；7—助滤剂储存器；8—加药泵；9—空压机

Fig. 1 Schematic diagram of microflocculation enhanced filtration experiment

表1 鹊山水厂中试基地原水常规指标

Table 1 Raw water routine index of Pilot-scale base of Guihua water plant

指标	pH	浊度/NTU	UV₂₅₄/cm^-1	COD_Mn/（mg·L^-1）	DOC/（mg·L^-1）
数值	8.21~8.5	1.81~5.94	0.059~0.078	2.287~2.944	2.031~2.997

图2 PTFC紫外/可见吸收光谱

Fig. 2 UV/Visible absorption spectra of PTFC

图3 PTFC傅里叶红外光谱

Fig. 3 Fourier infrared spectra of PTFC

图4 不同碱化度的PTFC和普通钛盐对浊度去除效果

Fig. 4 Turbidity removal effects of PTFC and ordinary titanium salts with different alkalinity

图5 不同碱化度PTFC对溶解性有机物去除情况

Fig. 5 Removal of dissolved organic matter by PTFC with different alkalinity

图6 不同碱化度PTFC对颗粒数去除情况

Fig. 6 Particle number removal by PTFC with different alkalinity

图7 不同碱化度的PTFC对过滤周期影响

Fig. 7 Influence of PTFC with different alkalinity on filtration cycle

图8 原水与投加PTFC后的三维荧光分析示意

Fig.8 Schematic diagram of 3D fluorescence analysis after raw water and PTFC injection

表4 LC-OCD分离数据

Table 4 LC-OCD separation table

项目

可溶性有机物/（mg·L^-1）

疏水性有机物/（mg·L^-1）

亲水性

有机物/（mg·L^-1）

生物聚

合物/（mg·L^-1）

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