生活有机污染物对流动电流特性的影响研究_崔福义

第29卷第5期1996年10月哈尔滨建筑大学学报Vol.29No.5JournalofHarbinUnivesrityofiAehiteetureandEngineeringOct.1996生活有机污染物对流动电流特性的影响研究崔福义张燕(给水排水教研室)摘要本文通过试验研究了在水源受到生活污水污染的情况下,流动电流的变化规律、流动电流的检测灵敏度以及控制系统的给定值、初步探讨了在污染水源条件下流动电流技术的适用性问题。关键词有机污染物;水处理;流动电流分类号X703O前言流动电流技术以其先进性和实用性,被广泛用于给水处理混凝工艺过程控制1].但已往的研究与应用工作多是在污染不严重的水源条件下展开的。由于环境污染的日益严重,已受到污染的地表水为给水水源十分普遍.在此条件下,流动电流的特性及与混凝工艺的相关性如何,是其能否适用的关键。为此,本文进行初步的试验研究与探讨,以期为解决污染水源条件下的混凝投药控制问题提供依据。试验方法与试验条件以小型混凝试验为主.在盛有.55L水样的容器中,进行连续搅拌;向水样中投加一定量的混凝剂,进行烧杯试验.除常规烧杯试验的操作程序与测试内容之外,还在投加混凝剂的前后分别测定水样的流动电流值。试验水样人工配制:以泥土加自来水配成一定浊度的浑水,再加人取自生活小区排水管网的污水混合而成,用以模拟受生活污水污染的天然原水.污染物以有机污染为主,有机物含量以高锰酸钾耗氧量(CODMn)为指标.混凝剂为聚合铝。试验中,原水CODM。的变化范围为0一50mg压之间,浊度分别为15度和120度。2有机污染物对流动电流变化规律的影响图1和图2分别是在两种浊度条件下的试验结果.表明:(l)在试验的有机物浓度收稿日期:l望艘;一05一肠崔福义男教授/哈尔滨建筑大学市政环境工程学院(15创洲)8)中国博生后基金资助项目第5期崔福义等:生活有机污染物对流动电流特性的影响研究69下,流动电流与投药量的相关性是存在的,且有相同的变化趋势,即随投药量增加,流动电流代数值增大.在投药量较低时,流动电流变化缓慢;随后随投药量的增加而变化较快;然后投药量继续增加,流动电流的变化趋缓。(2)流动电流值受有机物浓度影响,无论在何种投药量下,有机物的存在都是使流动电流强度降低,即流动电流变幅减小,趋向于中性点。(3)有机物浓度越高,流动电流的强度越小。表现为流动电流曲线越平缓。进行坐标变换,研究流动电流随有机物浓度的变化规律(图3、图4).可以看到明显的趋势:随有机物浓度的增加,流动电流强度迅速减小,检测值趋向于中性点.基本上是在CO氏。低于20gm压时,受有机物浓度的影响较大,流动电流值有明显变化;在CODM。高于30mg压时,有机物浓度变化的影响较小,流动电流趋向于平稳,接近中性点。在试验的两种原水浊度条件下,未发现浊度对上述规律的明显影响.,ù,卫八曰l内乙韶一一,11,一几j4一一一10DZ3040犯印7080卯1加q(mg/L)图1低浊时SC一q关系曲线CODMn(mgL/)l:10;2:20:3:30;4:351030犯70卯q(gnI/L)图2高浊时SC一q关系曲线CODMn(mg/L)l:13;2:15;3:25;4:40,l内乙一一10203040图3低浊时SC一投药量(mg压)l:0;2:50CODMn(mg/L)CODMn关系曲线10;3:20;4:50;5:1001020304050CODM。(mg/L)图4高浊时SC一CODM。关系曲线投药量(mg)L/l:0;2:10;3:20;4:50;5:10070哈尔滨建筑大学学报第29卷有机物使流动电流强度减小的现象可能基于下述两方面因素:(l)有机物对水中粘土杂质的胶体保护作用,使荷电胶体的表面荷电程度真值降低;(2)有机物对流动电流检测的干扰,有机物吸附于检测器探头表面,使检测值强度下降。无论是根据流动电流的产生及检测机理,还是试验现象都可证实这种干扰的存在。上述前一种因素导致流动电流值的变化是对胶体荷电状况的真实反映,是正常的;后一种因素则是对正常检测的干扰,有可能对流动电流投药控制产生不利影响.3有机污染物对流动电流检测灵敏度的影响前述水中有机污染物对流动电流变化规律的影响,事实上反映出了流动电流检测灵敏度的变化:有机物浓度越高,流动电流随投药量的变幅越小,即检测灵敏度越低。文献【1中,曾就浊度、投药量对灵敏度的影响问题做过研究,得出浊度越高或投药量越大,检测灵敏度越低的结论,在此亦可对有机物的影响进行考察。仍以检测值分辨率为指标,即使流动电流检测值产生士0.1个单位变幅所对应的投药量.分辨率值f越小,表明流动电流越灵敏地反映投药量的变化,即灵敏度越高。由此定义有:0.1]=一六苏,.人(l)式中:f—分辨率,mg/;LK—流动电流一投药量曲线的斜率,L/mg