水井水質(zhì)凈化檢測技術(shù)

來(lái)源：http://thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2018-08-06

　　以油膜為富營(yíng)養水體微表層漂浮物的代表，通過(guò)反應器模擬富營(yíng)養水體微表層油膜先覆蓋后去除的過(guò)程，分析了水體溶解氧、pH、電導率以及氮磷等的變化，探討了微表層油膜漂浮物對富營(yíng)養水體水質(zhì)的影響。結果表明：相較于對照組水體微表層油膜一直覆蓋的狀態(tài)，實(shí)驗組水體微表層油膜的覆蓋一去除過(guò)程對水體溶解氧的影響最大，會(huì )使溶解氧先下降后上升，對水體總氮(TN)和高錳酸鹽指數(CODM)的實(shí)際去除率較高，分別達到32.8%、16.3%，這說(shuō)明微表層油膜漂浮物的覆蓋一去除過(guò)程可有效改善富營(yíng)養水體水質(zhì)，是未來(lái)一種值得嘗試的方法。

　　1.研究背景

　　微表層這個(gè)概念來(lái)自海洋，是指處于氣一液界面之間的薄層，由于其所處的獨特位置，因而具有特殊的物理、化學(xué)和生物特性，可視為一個(gè)特殊的微生態(tài)系統。研究表明：海洋和河口的微表層對重金屬、營(yíng)養鹽及有機物等有一定的富集作用，對污水治理有著(zhù)極為重要的作用。目前，對于水面微表層研究較多的是海洋和河口，很少有研究?jì)汝懞恿魑⒈韺訉λw的影響，亦未見(jiàn)研究微表層中的漂浮物對內陸富營(yíng)養水體的影響。以水面油膜為漂浮物代表，研究富營(yíng)養水體微表層漂浮物對水體水質(zhì)的影響，通過(guò)微表層漂浮物的覆蓋一去除，以及對富營(yíng)養水體溶解氧、pH值、氮、磷營(yíng)養鹽及有機物的測定，衡量表面漂浮物(油膜)的去除對富營(yíng)養水體的影響，為處理富營(yíng)養水體提供數據支撐。

　　2.材料與方法

　　2.1實(shí)驗水樣

　　實(shí)驗水樣取自四川省成都市府河、南河匯合后的下游，四川大學(xué)望江校區東大門(mén)正對的錦江河段。實(shí)驗水體的基本性質(zhì)見(jiàn)表1。

　　2.2實(shí)驗材料

　　實(shí)驗中反應器的形狀類(lèi)似矩形，尺寸為300 mm×100 mm×400 mm，在反應器長(cháng)邊的三等分點(diǎn)處分別設置兩個(gè)隔板，使反應器下部相通上部隔開(kāi)，隔板長(cháng)350mm。反應器的材料為無(wú)色透明的有機玻璃(即聚甲基丙烯酸甲酯，英文縮寫(xiě)為PMMA)，有機玻璃間的粘合劑為氯仿(即三氯甲烷)。圖1為反應器的示意圖。實(shí)驗中采用植物油模擬水體表面油膜。實(shí)驗中所用增溫棒為JEB0佳寶魚(yú)缸加熱棒，型號為2010防爆，電壓為220/240 V，頻率為50 Hz/60 Hz，長(cháng)度210 mm，功率50W。

　　2.3實(shí)驗方法

　　向反應器中加入10.5 L的實(shí)驗水樣，每個(gè)隔間水量為3.5 L，加熱棒放置在中間隔間的下部，設置溫度為32℃。

　　(1)富營(yíng)養水體微表層油膜覆蓋期，向實(shí)驗組(EG)和對照組(CK)中各加入25.0 mL的植物油。每天定時(shí)測定水體中心位置水面以下8 cm處水樣的溶解氧、pH值、電導率。連續觀(guān)測7 d后，用移液管取水體中心位置水面以下8 cm處水樣350 mL至燒杯用于水質(zhì)指標的分析，檢測項目和方法見(jiàn)表2。

　　(2)富營(yíng)養水體微表層油膜去除期，將已經(jīng)被油膜覆蓋7 d后的實(shí)驗組(EG)用傾倒法去除其表面的油膜;對照組不作任何處理，表面仍被油膜覆蓋。每天定時(shí)測定水體中心位置水面以下8 cm處水樣的溶解氧、pH值、電導率。連續觀(guān)測7 d后，用移液管在水體中心位置水面以下8 cm處移取水樣350 mL至燒杯用于水質(zhì)指標的分析，檢測項目和方法見(jiàn)表2。

　　2.4統計分析

　　試驗數據用spss進(jìn)行分析。

　　3.結果與分析

　　3.1溶解氧的變化及分析

　　由圖2可以看出：實(shí)驗組和對照組的溶解氧變化趨勢相似，均為先下降后上升。但用spss分別分析實(shí)驗組和對照組油膜覆蓋期以及油膜去除期實(shí)驗數據，在油膜覆蓋期，因Sig.(雙側)大于0.05，故對照組和實(shí)驗組的溶解氧無(wú)顯著(zhù)差異;在油膜去除期，因Sig.(雙側)小于0.05，故對照組和實(shí)驗組的溶解氧有顯著(zhù)差異，說(shuō)明富營(yíng)養水體油膜去除對水體的溶解氧有顯著(zhù)影響，具體見(jiàn)表3。

　　在油膜覆蓋期，實(shí)驗組和對照組的溶解氧都迅速下降，從6.01 mg/I，降到接近0.00mg/L。在油膜去除期，實(shí)驗組和對照組的溶解氧都有所上升，實(shí)驗組的上升幅度明顯大于對照組。因為實(shí)驗組在去除表面油膜后，空氣中的氧氣可經(jīng)由微表層進(jìn)入到水體中，水體的溶解氧升高。最后對照組溶解氧穩定在0.30 mg/L左右，實(shí)驗組穩定在1.50 mg/L左右，實(shí)驗組溶解氧含量明顯高于對照組，主要是因為，實(shí)驗組去除表面的油膜后，水體微表層又會(huì )形成一層新的膜，在一定程度上阻礙大氣富氧，影響水中溶解氧的進(jìn)一步上升。因此，想要達到更好的處理效果，需要對水體微表層進(jìn)行持續處理，使微表層處于“運動(dòng)”狀態(tài)，比如：在水面設置推流裝置等，水體水質(zhì)會(huì )得到更好的改善。

　　3.2電導率、pH值的變化及分析

　　由圖3、圖4可以看出：在油膜覆蓋一去除過(guò)程中，實(shí)驗組和對照組的pH值基本沒(méi)有變化;電導率先小幅下降后上升，因為在油膜覆蓋期，水體擾動(dòng)較小，水中顆粒物質(zhì)沉淀，使得電導率下降，去除油膜后，水體與外界進(jìn)行物質(zhì)交換，水體擾動(dòng)增加，沉積的顆粒物重新漂浮在水中，使得電導率上升。

　　3.3氮磷營(yíng)養鹽及有機物的變化與分析

　　由表4可以看出：相比于對照組，實(shí)驗組中的總氮(TN)、高錳酸鹽指數(COD)分別減少了32.8%、16.3%;總磷(TP)含量基本不變。

　　實(shí)驗水體中總氮的初始濃度為3.48 mg/L，在地表水環(huán)境質(zhì)量標準中為V類(lèi)水。氮的去除主要是靠微生物的硝化與反硝化作用。相比于對照組，實(shí)驗組中油膜的覆蓋與去除為微生物提供了良好的硝化與反硝化環(huán)境。在油膜覆蓋期，實(shí)驗組和對照組水體的微表層均被油膜覆蓋，水中溶解氧下降至接近0.00 mg/L，微生物進(jìn)行厭氧反硝化反應，將水體中的氮轉化為氮氣從面除去水中的氮，實(shí)驗組中總氮由3.48 mg/L下降到2.63mg/L，下降了24.6%;在油膜去除期，實(shí)驗組水體微表層的油膜被除去，水體微表層穩態(tài)被破壞，但后續實(shí)驗巾觀(guān)察到微表層重新出現新的油膜，因此，要想達到更好的處理效果，可對微表層進(jìn)行持續處理，比如：在水面沒(méi)置推流裝置等。

　　實(shí)驗水體中總磷的初始濃度為0.20 mg/L，含量并不高，因此，整個(gè)實(shí)驗中，實(shí)驗組和對照組的變化基本相同，當水體微表層被油膜覆蓋時(shí)，水體擾動(dòng)較小，使得磷酸鹽易結合其他顆粒而沉積，水中顆粒物減少，電導率小幅下降，總磷含量由0.20 mg/L下降到0.06 mg/L。在油膜去除期，總磷含量變化不大，主要是因為前期總磷含量較低，由0.06 mg/L下降到0.04 mg/L，變化任誤差范圍內，可忽略不計。

　　實(shí)驗水體中CODM的初始濃度為7.92 mg/L，在地表水環(huán)境質(zhì)量標準中為Ⅳ類(lèi)水。在經(jīng)過(guò)油膜覆蓋去除過(guò)程之后，實(shí)驗組中COD的濃度由7.92 mg/L下降至3.58 mg/L，下降了54.8%，相較于對照組，實(shí)際去除率為16.3%。主要是因為微表層油膜的覆蓋-去除過(guò)程相當于厭氧

　　好氧過(guò)程，為水中微生物提供了良好的生存環(huán)境，充分利用水體的自?xún)裟芰?，達到降低COD的效果。

　　4.結論

　　水體微表層漂浮物的覆蓋一去除過(guò)程對水體溶解氧的影Ⅱ向最大，會(huì )使溶解氧先下降后上升，對水體總氮(TN)和高錳酸鹽指數(COD)的實(shí)際去除率較高，分別達到32.8%、16.3%。因此，利用微表層漂浮物的覆蓋

　　去除過(guò)程處理富營(yíng)養水體可達到良好的處理效果，往最大程度上營(yíng)造良好的水體處理環(huán)境，充分利用水體的自?xún)裟芰?，得到治理富營(yíng)養化水體的目的。

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