两种涂铁改性砂的过滤性能及反冲洗条件研究

【摘要】采用两种涂铁改性砂(氧化铁改性石英砂,简称”IOCS”;纳米氧化铁改性石英砂,简称”Nano-OCS”)、普通砂(简称“RQS”)和活性炭,进行静态吸附试验、过滤试验和反冲洗再生试验,分别考察：Nano-OCS对氨氮的吸附效果；在不同试验条件下,两种涂铁改性砂及RQS对腐殖酸(简称“HA”)的吸附效果,并与活性炭的吸附率进行比较；研究两种涂铁改性砂及RQS对沉后水HA及浊度的直接过滤效果和反冲洗条件。结果表明：(1)在原水PH<7、原水体积为150mL、初始氨氮浓度为1.53mg/L、Nano-OCS为20g、震荡时间为1.5h和震荡强度为70r/min条件下,Nano-OCS对氨氮的静态吸附率最高,达26.6%。各试验参数对静态吸附率影响程度为：初始氨氮浓度最大,震荡时间较大,Nano-OCS重量次之,原水PH及震荡强度最弱。Nano-OCS比RQS对氨氮的直接过滤效果明显较优。(2)在震荡时间为3h、初始HA浓度为1.5mg/L、水砂比为1.5和震荡强度为180r/min条件下,Nano-OCS、IOCS及RQS对HA的静态吸附率均达到最高,分别为60%、77.1%和43.8%,各试验参数对三种滤料吸附率的影响程度为：对Nano-OCS,初始HA浓度>水砂比>震荡时间>震荡强度；对IOCS,初始HA浓度>水砂比>震荡强度>震荡时间；对RQS,震荡强度>初始HA浓度>震荡时间>水砂比。(3)在最佳试验条件下(震荡时间除外),Nano-OCS、IOCS.RQS和活性炭对HA进行持续静态吸附试验。各滤料对HA吸附能力为：活性炭>Nano-OCS>IOCS>RQS,其中,最高去除率分别为：88.1%、63.5%、54.2%和30.8%。(4)以Nano-OCS、IOCS为研究对象,以RQS作参照,考察两种涂铁改性砂对沉后水HA及浊度的直接过滤效果,并且对其反冲洗再生条件进行研究。结果表明：①当滤层厚度为45cm时,最佳滤速为6m/h；②三种滤料对原水中的HA和浊度的直接过滤能力比较：Nano-OCS>IOCS>RQS.Nano-OCS和IOCS对HA的最高去除率分别为71.7%和61.6%；③两种涂铁改性砂滤柱的最佳反冲洗条件：首先,用浓度为0.5mol/L的NaOH溶液浸泡,气冲强度13L/(s·m2),时间6min；然后,用浓度为0.075mol/L的NaOH溶液与空气同时进行反冲洗,药剂冲洗强度为8L/(s·m2),气冲强度13L/(s·m2),时间3min；接着用浓度为0.015mol/L的FeCl3溶液与空气同时反冲洗,药剂冲洗强度为8L/(s·m2),气冲强度13L/(s·m2),时间2min；最后用清水冲洗,冲洗强度8L/(s·m2),冲洗时间4min。(5)当滤层厚度由45cm增加到60cm,Nano-OCS和IOCS对HA的平均去除率由56.1%和45.8%,分别提高到57.5%和47.9%；滤层厚度增至80cm时,其平均去除率达63.8%和52.6%。滤层厚度增加,能明显提高HA的去除率。在最佳反冲洗条件下,两种涂铁改性砂表面形态更加复杂、粗糙度增加,对HA的去除效果进一步提高。
【作者】张昶凯；
【导师】李冬梅；
【作者基本信息】广东工业大学，市政工程，2014，硕士
【关键词】纳米氧化铁改性砂；氧化铁改性砂；腐殖酸；氨氮；静态吸附；直接过滤；滤层厚度；反冲洗；形态学特性；

【参考文献】
[1]邓志超.高效视频编码帧间预测中运动估计算法研究[D].重庆大学,仪器科学与技术,2014,硕士.
[2]郑珍.崇阳县农村学前教育发展调查[D].华中师范大学,教育管理,2013,硕士.
[3]吴晨.控制器分布式资源管理模型研究[D].华中科技大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[4]赵乐乐.飞机大部件装配数字化测量场构建技术研究[D].南京航空航天大学,航空宇航制造工程,2013,硕士.
[5]刘爱荣.气体辅助细粒煤离心力场分选规律研究[D].太原理工大学,矿物加工工程,2014,博士.
[6]王涛,陈国定,陈薄.轴承腔气相介质流场的理论与试验[J].航空动力学报,2014,11:2767-2773.
[7]余新晓,毕华兴,朱金兆,吴斌.黄土地区森林植被水土保持作用研究[J].植物生态学报,1997,05:42-43+45-49.
[8]嵇海虹.服装结构设计教学中的立体思维研究[J].艺术科技,2013,10:309.
[9]闫化强.安徽区域经济差异与协调发展研究[D].安徽大学,区域经济学,2013,硕士.
[10]瞿盛.大容量高精度直流磁铁电源的研究[D].江苏科技大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[11]伊凌威.证券公司经纪业务的创新研究[D].广西师范大学,工商管理,2013,硕士.
[12]王哲野.东北地区居民生活质量差异及其成因分析[D].中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所）,人文地理学,2014,硕士.
[13]王衡.螺旋对称流厌氧反应器床层颗粒污泥物理特性研究[D].东华大学,环境工程（专业学位）,2014,硕士.
[14]王行建.刨花板热压传热过程与热压系统控制方法研究[D].东北林业大学,机械设计及理论,2014,博士.
[15]张宣宣.二氧化锰/碳基复合电极材料的制备及其电化学性能[D].兰州理工大学,2014.
[16]W.G克莱门特.二维数字滤波的基本原理[J].石油地球物理勘探,1975,02:24-39.
[17]邓婵.蜘蛛体内Wolbachia、Cardinium和Spiroplasma三种共生菌的分子检测及其系统发育分析[D].湖北大学,生态学,2011,硕士.
[18]潘立武,王保保,李绪成.零售业销售数据关联规则挖掘算法关键思想研究[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2003,01:90-93.
[19]赵亮.基于一个综合测度模型的中国国有企业企业家人力资本测度[D].吉林大学,政治经济学,2013,硕士.
[20]杨乐乐.SiC晶片研磨加工表面层损伤检测研究[D].郑州大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[21]雍学善,余建平,石兰亭.一种三维高精度储层参数反演方法[J].石油地球物理勘探,1997,06:852-856+890.
[22]王雪芹.失败风险投资项目资源再配置研究[D].武汉理工大学,会计学,2013,硕士.
[23]田晓彬.基于HPM的西安曲江新区住宅特征价格分析[D].西安外国语大学,区域经济学,2013,硕士.
[24]吴兴阳.变压器耦合双桥式静止无功发生器的研究[D].湖南大学,电气工程,2011,硕士.
[25]李自博.贵金属纳米结构构筑及光学性质的调控[D].吉林大学,高分子化学与物理,2014,硕士.
[26]穆长江.车辆牌照自动识别的算法研究[D].沈阳工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[27]王丽佳.交易成本视角的农户合作交易模式研究[D].西北农林科技大学,农产品国际贸易与政策,2013,博士.
[28]刘姝君.基于相似理论水平轴风力机气动特性研究[D].兰州理工大学,流体机械及工程,2014,硕士.
[29]张歌,刘叶楠,段宁,降林华,邱胤轩,周超,文玉成,王丽英.高压密闭消解-电感耦合等离子体质谱法测定锰矿石中钛钒锶[J].冶金分析.
[30]栾红玉.我国农村公共服务供给中县级政府责任探析[D].黑龙江大学,行政管理,2013,硕士.
[31]白云鹤.高速飞行器飞行环境下结构模态试验及参数识别方法研究[D].哈尔滨工业大学,一般力学与力学基础,2013,硕士.
[32]廖翔云.基于电力载波的图像（视频）传输系统[D].广东工业大学,检测技术与自动化装置,2004,硕士.
[33]韦玮.胃腺癌中EIF-5A2、Her-2和Ki-67的表达及其临床意义[D].青岛大学,肿瘤学,2013,硕士.
[34]杨丽萍.内蒙古多伦县近60年气候变化及基于榆树轮宽年表的气候相关[D].内蒙古农业大学,水土保持与荒漠化防治,2013,博士.
[35]张茂军,钟力,孙立峰,李云浩,胡晓峰.HVS:构造一个虚拟实景空间[J].自动化学报,2000,06:736-740.
[36]齐兵,王晓明.存储系统在移动通信综合网管的应用[J].通信世界,2005,25:29-32.
[37]陈牧甜.大众心理与魔幻电影剖析[D].湖南师范大学,设计艺术学,2013,硕士.
[38]张鑫.基于分类的数据集成方法[D].广东工业大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[39]拓墣产业研究所上海子公司研究员张之烦.触控面板产业面临变局[N].中国电子报,2013-01-15006.
[40]王强.1780热轧卷取温度控制系统[J].冶金自动化,2007,05:34-37.
[41]李川.农村群体性事件的产生与治理研究[D].西南大学,社会学,2013,硕士.
[42]周志力.量子关联和腔QED系统中量子态的测量[D].西南交通大学,理论物理,2013,硕士.
[43]张平淡.根据顾客盈利能力进行市场细分[J].销售与市场,2001,06:68-69.
[44]米娜.GAS技术制备药物微粒和药物载体复合粒子[D].浙江大学,化学工程,2004,硕士.
[45]王玉珍.我国钢铁企业并购重组绩效研究[D].山东财经大学,会计（专业学位）,2014,硕士.
[46]李彦鹏,陈沅忠,徐刚,郝建波,徐正顺.大阵列3D-VSP技术在大庆油田的应用[J].石油地球物理勘探,2011,02:311-316+163-164.
[47]李晓燕.鄂尔多斯市达拉特旗棚户区改造对策研究[D].内蒙古大学,公共管理,2014,硕士.
[48]余道军.金平感颗粒抗呼吸道病毒作用的实验研究[D].浙江中医学院,中医临床基础,2003,硕士.
[49]陈震.论行政法上的合理期待原则——比较考察欧盟法和英国法中的合理期待原则[D].华东政法学院,宪法学与行政法学,2004,硕士.
[50]周明刚董琦飞刘阳陈源.Zwicker时变响度的一种计算方法[J].中国机械工程,2014,22:.