脉冲电絮凝处理农村含氟和砷饮用水源水的效能研究

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由于受到经济水平和管理水平的制约,我国农村目前尚没有完全实现饮用水统一供给,一些农村居民采用地下水作为饮用水源,简单处理甚至几乎没有处理就饮用,水质不能满足生活饮用水卫生标准(GB5749-2006),一些地区地下水氟、砷污染问题突出,饮用处理不达标的水,存在极大的安全卫生隐患。针对农村技术管理水平较低的特点,本文研究脉冲电絮凝处理农村含氟和砷饮用水源水的效能,为解决农村饮用水污染问题提供技术储备。实验主要通过脉冲电絮凝对模拟配水单独除氟、单独除As(Ⅲ)以及同时除氟除As(Ⅲ)极板材料、极板间距、正向电流密度、反向电流密度、脉冲频率、占空比等参数的优化,得到最佳工艺参数,并在最佳工艺条件下对脉冲电絮凝除氟和脉冲电絮凝除As(Ⅲ)的机理进行了探究。将优化的工艺参数用于实际饮用水单独除氟、单独除As(Ⅲ)以及同时除氟除As(Ⅲ)的效果进行探究,并对处理好的实际饮用水水质指标包括浊度、色度、电导率、TDS、氨氮和pH值进行检测,同时进行了经济效益计算。实验研究发现将优化后的工艺参数处理实际水体时,效果显著。单独除氟:5 mg/L的氟经过处理以后最终去除率为84.1%,出水氟的浓度为0.79mg/L,处理1 m~3水所需电费为0.1元;单独除As(Ⅲ):100μg/L的As(Ⅲ)经过处理以后最终去除率为99.1%,出水As的浓度为0.87μg/L,处理1 m~3水所需电费为0.09元;同时除氟除As(Ⅲ):5 mg/L的氟经过处理以后最终去除率为82.8%,出水氟的浓度为0.86 mg/L;100μg/L的As(Ⅲ)经过处理以后去除率为95.3%,出水As的浓度为4.47μg/L,处理1m~3水所需电费为0.15元。研究结果证明了脉冲电絮凝处理农村氟和砷污染饮用水源水处理方法可行,处理之后的出水水质达到了我国生活饮用水的卫生标准,且该项技术经济实用,可以在农村微污染饮用水中进行生产应用。
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