石英砂滤床除苯酚的试验研究

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1、石英砂滤床除苯酚的试验研究论文作者：谢水波1娄金生1熊正为1王允麒2摘要：结合石英砂滤床模型试验，研究了石英砂滤床的除酚效果与机理，提出了相关数学模型，并通过工程实例进行了验证。研究表明，该数学模型较客观地反映了石英砂滤床的除酚规律与含水层的除酚情况，可用于受微量酚污染河水为主要补给源的水源井设计中井水含酚浓度的预测。关键词：石英砂滤床除酚含水层ResearchonPhenolRemovalbyQuartzSandFilterAbstract：Bytheexperimentonquartzsandfilter

2、,theeffectandmechanismofphenolremovalathematicalmodelonstratedbyaprojectcase.Theresultsshoodeldescribedobjectivelythephenolremovalpatterninthequartzsandfilterandintheaquifer,andcouldbeusedtopredictthephenolconcentrationinthedesignofadeupbyriverountofphenol.

3、Keyoval;aquifer基金项目：湖北省纵向科研资助项目受污染的饮用水水源中，含酚浓度在大多数情况下＜0.01mg/L，为微量。对饮用水中微量酚的去除一般有臭氧氧化法、活性炭吸附法等，但由于费用较高，目前在我国尚难以普遍推广。笔者试图采用从河流水体岸边或底部的含水层中截取河床渗透水的“诱渗”［1］取水方式来去除水源中的微量酚，并对石英砂滤床与含水层除酚进行了一系列的试验研究。1试验方法1.1试验装置与方法试验装置为一根140mm的有机玻璃管柱，其高度可按需要调整。管柱底板上钻有10mm的圆孔，孔隙率为

4、25%，其上覆盖尼龙网以防石英砂流失，管柱中装填粒径为0.5～1.2mm的石英砂。试验分两阶段：第一阶段采用以长江水为水源的武汉市自来水，向配水箱内的自来水中投加苯酚，配制成给定浓度的含苯酚原水，用水泵提升至滤柱中进行除酚试验；第二阶段试验用水则为上述原水、生活污水、淘米水三者按2.5∶1.5∶0.5的比例配制(简称混合试验用水)。第一、二阶段的试验数据是滤柱分别连续运行5d和25d后取进、出水样测得的，分别进行了酚、溶解氧、pH值及水温四个项目的测定，酚的浓度采用4-氨基安替比林直接光度法测定，并对滤柱中石

5、英砂表层的菌胶团、丝状菌、杆菌等进行了显微镜检测。1.2试验结果与讨论第一、二阶段试验时的水温分别为23～24℃、12～15℃；pH值为6.5～6.8；第一阶段试验时的进、出水溶解氧分别为7.36～7.76mg/L、7.1～7.66mg/L，第二阶段试验时进、出水溶解氧分别为8.23～9.87mg/L、0.90～6.93mg/L；第一阶段试验前期的进、出水溶解氧几乎一致，仅后期的出水溶解氧较之进水略低，而第二阶段试验开始，用显微镜观察发现滤柱中石英砂表面出现菌胶团之后，出水溶解氧比进水明显降低，最多低达90%

6、，进水苯酚浓度对苯酚去除率的影响见图1。试验结果分析：①进水苯酚浓度对苯酚去除率的影响由图1可见，在所试验的苯酚浓度下，石英砂滤层均有一定的除酚效果，并随进水苯酚浓度降低，苯酚去除率呈显著升高。在忽略试验连续时间影响的条件下，当进水苯酚浓度均从0.03mg/L降至0.008mg/L时，经4m厚石英砂层渗滤后，第一、第二试验阶段的苯酚去除率分别从26.67%增大到35%和从36.67%增大到45%。②石英砂层厚度对苯酚去除率的影响在进水苯酚浓度、试验连续时间相同的条件下，随着石英砂层增厚，苯酚去除率

7、也随之提高(见图2)。如在连续试验的第6d，由单一试验用水配制的进水苯酚浓度为0.03mg/L条件下，分别经1m、2m、4m厚石英砂层渗滤后，苯酚去除率相应为20%、23.33%、26.67%。不同厚度石英砂层的除酚试验结果还表明，当进水苯酚浓度较低(＜0.03mg/L)时，苯酚的去除基本上都是在滤柱进水的前部分1m石英砂层中完成的，后续的生产试验也表明，石英砂层厚度进一步增大，苯酚的去除率增加甚微，但有相同的趋势。③试验连续时间对苯酚去除率的影响在进水苯酚浓度、石英砂层厚度一定的条件下，苯酚去除率随试

8、验连续时间延长而有所增大，如当进水苯酚浓度为0.008mg/L，试验连续时间自第二阶段试验的第28d到第42d时，经1m、2m、4m石英砂层渗滤后苯酚去除率相应从35.1%、37%和40.8%增大到38.7%、41.25%和45%(见图3)。由以上分析可知，进水苯酚浓度对苯酚去除率影响显著，而石英砂层厚度、试验连续时间对苯酚去除率亦有影响，为次要影响因素。滤池及河床渗井的滤层均多为人工滤层，其渗透系