氧化铁改性石英砂制备工艺条件的最优化研究

广东工业大学 硕士学位论文 氧化铁改性石工英砂制备工艺条件的最优化研究 姓名：黄辉 申请学位级别：硕士 专业：市政工程 指导教师：李冬梅 20110527 摘要 摘要 以水厂普通石英砂滤料为原材料，F e C l 3 为改性剂，表面负载量、附着强度和静 态吸附率为评价指标，通过正交试验、连续性试验等方法，获得制备氧化铁改性石 英砂( I r o nO x i d eC o a t e dS a n d ，i o c s ) 的最优化方案：不搅拌条件下1 1 0 烘干，煅烧 时间t 3 h ，煅烧温度T 3 0 0 。C ，F e C l 3 与R Q S 的投加比C = 0 1 7m L gR Q S ，N a O H 与R Q S 的投加比C I = O 3m L gR Q S 。与低温碱性沉积法( T 11 0 C ) 制得的I O C S 0 相比，将I O C S 0 经高温煅烧( T 3 0 0 左右) 后，所制得的新型I O C S 1 负载量提 高3 5 倍，脱附率降低9 0 以上。 采用纳米材料( 如纳米S i 0 2 、纳米F e 2 0 3 ) 或孔隙率极高的活性炭代替普通的 F e C l 3 改性剂制备纳米改性石英砂。试验结果表明：采用超声波分散的S i 0 2 改性剂 并采用高温条件制备，有助于纳米S i 0 2 包覆在石英砂上；纳米F e 2 0 3 改性石英砂 n a n o I O C S 宣采用持续搅拌条件下的水浴加热，先投加溶解剂H C l 后再投加沉淀剂 N a O H 的方法所制得的双层D n a n o I O C S ( 以I O C S 为载体) 对有机物的吸附去除效 果明显，去除率达3 5 4 5 ；单层纳米S i 0 2 改性石英砂( S i n g l el l a n oS i 0 2 C o a t e dS a n d ， S - n a n o S I C S ) 和单层S - h a l l o I O C S ( 以R Q S 为载体) 、双层D n a n o S I C S ( 以I O C S 为载体) ，腐植酸原水经震荡吸附后U V 2 5 4 不减反增，去除率均为负值。 S E M 扫描电镜照片和X 射线能谱分析检测( E D S ) 结果显示：I O C S 滤料表面 包覆物的主要成分是：F e s 0 4 ( 磁铁矿) 与伐F e O O H ( 针铁矿) ，I O C S 0 和I O C S 1 表面 主要是0 【F e 2 0 3 ( 赤铁矿) ，n a n o I O C S 表面主要是氧化高铁F e 0 3 。0 【F e O O H ( 针铁矿) 在I O C S 表面的负载量直接影响改性剂在I O C S 表面的附着强度。 通过分析S E M 照片、B E T 比表面积结果以及纳米改性试验结果，得出：改变 煅烧温度T ，能获取与待吸附去除污染颗粒尺寸大小相同孔隙的I O C S ( 孔径约为 5 4 0 1 x m ) ，以尿素作沉淀剂时，获得的N - n a n o - I O C S ( 孔径约为3 0 一7 0 1 a m ) 孔隙 较大，采用纳米F e 2 0 3 改性剂时，能获得纳米级孔隙的n a n o - I O C S ( 孔径约O 2 l k t m ) 。 在新型给水处理工艺小试试验装置中，对附着情况最理想的普通I O C S 进行动 态过滤试验，探讨最优化制备条件下制得的I O C S 的过滤性能及反冲洗再生能力。 动态过滤试验结果表明：I O C S 与活性炭+ I O C S 滤料滤柱，比R Q S 滤料滤柱去除浊 度的能力平均高1 - 2 N T U ，平均去除U V 2 5 4 多0 1 2 c m 一。通过气水反冲洗，在令无 机高岭土原水过滤周期结束后，各滤柱滤料截污能力能完全回复到滤料原始状态。 广东工业大学硕士学位论文 采用气水反冲与N a O H 助脱剂组合试验的反冲洗方法，可以更有效地再生I O C S 滤 料，其次是水反冲与N a O H 助脱剂组合的方法。 关键词：氧化铁；纳米；石英砂改性；工艺条件优化；S E M 形貌特征；动态过滤 U A B S T R A C T A B S T R A C T T h eI r o nO x i d eC o a t e dS a n d s ( I O C S ) a r ep r e p a r e dw i t ho r d i n a r yq u a r t zs a n d sa n dt h e m o d i f i e r - F e C l s T oe v a l u a t et h es t a t i ca d s o r p t i o nr a t e ，t h es u r f a c el o a d i n ga n da d h e r e n t s t r e n g t h o nI O C S ，b yu s i n gt h eo r t h o g o n a lt e s ta n dc o n t i n u i t yt e s t ，t h eo p t i m u m p r e p a r a t i o nc o n d i t i o n so fI O C Sa r ei n v e s t i g a t e d ：S t i r r i n gh a db e t t e rn o tb et a k e nw h e n d r y i n gI O C Sa t110 Cb e f o r ec a l c i n a t i o n s ，c a l c i n i n gc o n d i t i o n ss h o u l db ec o n t r o l l e d ：t 3ha n dT 3 0 0 。C ，t h eo p t i m a ld o s i n gr a t i oo fF e e l 3 ( 2 m o l L ) t oR a w Q u a r t zS a n d ( R Q S ) i sO 3 3m LF e C l 3 gR Q Sa n dt h eo p t i m a ld o s i n gr a t i oo fN a O H ( 3 m o l L ) t oR Q Si s 0 3 m L N a O H gR Q S A sc o m p a r e dw i t hI O C S - 0p r e p a r e db yt h ea l k a l i n ed e p o s i t i o nm e t h o d a tl o wt e m p e r a t u r e ( T S l1 0 C ) ，I O C S - 1w h i c hi sp r e p a r e db yc a l c i n i n gI O C S - 0a th i g h t e m p e r a t u r e ( T 30 0 。C ) ，w h o s es u r f a c el o a d i n gw i l lb ei n c r e a s e db y3 5t i m e s ，a n d d e s o r p t i o nr a t ew i l ld e c r e a s eb ym o r et h a n9 0 I n s t e a do fo r d i n a r ym o d i f i e r - F e C l s ，u s i n gn a n o m a t e r i a l s ( s u c ha sl l a n o - S i 0 2 ，n a n o - F e 2 0 3 ) o ra c t i v a t e dc a r b o nw i t hh i g hp o r o s i t yt op r e p a r a t i o nn a n oc o a t e ds a n d s T h e r e s u l t sa r es h o w na sf o l l o w s ：T h eu l t r a s o n i cd i s p e r s i n gm o d i f i e r S i 0 2a n dp r e p a r a t i o na t h i g ht e m p e r a t u r e ，c a nc o n d u c et ot h en a n o - S i 0 2c o a t i n go ns a n d s ；N a n oI r o nO x i d e C o a t e dS a n d s ( n a n o - I O C S ) a p p r o p r i a t et Ow a t e rb a t hh e a t i n gu n d e rt h ec o n d i t i o no f c o n t i n u o u ss t i r r i n g ，t h ep r e p a r a t i o nm e t h o dt h a tf i r s td o s i n gs o l v e n t - H C I ，a n dt h e n d o s i n gp r e c i p i t a t N a O Hc a no b t a i no n ek i n do fn a n o - I O C S ，t h er e m o v a lr a t eo fo r g a n i c r e a c hu pt o3 5 。4 5 ；T h eS i n g l en a n oS i 0 2C o a t e dS a n d ( S n a n o - S I C S ) a n dS i n g l en a n o I r o nO x i d eC o a t e dS a n d s ( S n a n o - I O C S ) ( t oR Q Sa st h ec a r r i e r ) ，D o u b l en a r l oS i 0 2 C o a t e dS a n d ( D n a n o S I C S ) ( t oI O C Sa st h ec a r r i e r ) ，a f t e rt h es h o c ka b s o r p t i o n ，t h e U V 2 5 4o fr a wh u m a t ew a t e ri n c r e a s e dr a t h e rt h a nd e c r e a s e d ，a n dt h er e m o v a lr a t ew e r e n e g a t i v e T h er e s u l t so fS c a n n i n gE l e c t r o nM i c r o s c o p e ( S E M ) p h o t o g r a p h sa n dX r a yE n e r g y D i s p e r s i v eS p e c t r u m ( E D S ) a n a l y s i sa n dd e t e c t i o na r es h o w na sf o l l o w s ：T h em a i n c o m p o s i t i o n so nt h es u r f a c eo fI O C Sa r eF e 3 0 4 ( m a g n e t i t e ) a n da - F e O O H ( g o e t h i t e ) ，t h e s u r f a c eo fI O C S - 0a n dI O C S - 1i sm a i n l y0 【- F e 2 0 3 ( h e m a t i t e ) ，a n dt h es u r f a c eo fn a n o - I I I 广东工业大学硕士学位论文 I O CSi sF e 0 3 T h ec o n t e n to fa - F e O O H ( G o e t h i t e ) o ns u r f a c el o a d i n go fI O CSa f f e c ts a d h e r e n ts t r e n g t hs t r o n g l y B ya n a l y z i n gt h eS E Mp h o t o g r a p h s ，t h eB E Ts u r f a c ea r e a ，a n dt h er e s u l t so fn a n o - m o d i f i c a t i o nt e s t ，t h er e s u l t sa r es h o w na sf o l l o w s ：T h ep a r t i c l es i z eo fa - F e 2 0 3 ( H e m a r i t e ) a t t a c h e do nt h es u r f a c eo fl O C S - 1C a l lb ec h a n g e db yc o n t r o l l i n gt h ec a l c i n i n gt e m p - e r a t u r e C h a n g i n gc a l c i n i n gt e m p e r a t u r eT ，t ob ea b l et oo b t a i nt h eI O C Sw h i c hc a n r e m o v ep o l l u t i o np a n i c l e st h es a m es i z ea st h ei r o no x i d eo nt h es u r f a c eo fI O C S ( p o r e d i a m e t e ri sa b o u t5 - 4 0 1 x m ) ；T ou r e aa sp r e c i p i t a t i n ga g e n t ，t h eo b t a i n e dN n a n o - I O CS ( p o r ed i a m e t e r i sa b o u t3 0 - 7 0 I - t m ) h a sl a r g e rp o r e s ；U s i n gm o d i f i e r - n a n o - F e 2 0 3 ，c a no b t a i nt h en a n o I O C S ( p o r ed i a m e t e ri sa b o u tO 2 - 1I t m ) w i t hn a n o s c a l ep o r e O nt h ee q u i p m e n to fs m a l ls c a l et e s tf o ro n en e ww a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g y ，t h ed y n a m i cf i l t r a t i o ne x p e r i m e n to ft h eb e s tI O C Sp r e p a r e do nt h eo p t i m u mp r o c e s sc o n d i t i o n s i st e s t e di no r d e rt oe x p l o r et h ef i l t r a t i o np r o p e r t ya n db a c k w a s hr e g e n e r a t i o no ft h i sk i n d o fI O CS T h er e s u l t so ft h ed y n a m i cf i l t r a t i o ne x p e r i m e n ta r es h o w na sf o l l o w s ：T h e I O CSf i l t e rc o l u m na n da c t i v a t e dc a r b o n + I O CSf i l t e rc o l u m nh a v eh i g h e rc a p a c i t yo f r e m o v a lt u r b i d i t yt h a nt h eR Q Sf i l t e rc o l u m n ，t h ea v e r a g ev a l u eo fr e m o v a lt u r b i d i t yi s m o r et h a n1 2 N T U ，a n dt h ea v e r a g ev a l u eo fr e m o v a lU V 2 5 4i sm o r et h a nO 1 2 c m 一B y u s i n gg a s w a t e rb a c k w a s h , t h ei n t e r c e p t i o nc a p a c i t yo f t h ef i l t e rc o l u m n sc a nb a c kt o t h e i ro r i g i n a ll e v e lw h e nt h ef i l t r a t i o np e r i o do ft h ei n o r g a n i ck a o l i nr a ww a t e r f i n i s h e d T h eb a c k w a s hm e t h o dw h i c hc o m b i n e sg a s w a t e rb a c k w a s h 、航md e s o r p t i o n a g e n t N a O Hc a nr e g e n e r a t eI O C Sm o r ee f f e c t i v e l y ，f o l l o w e db yt h em e t h o dw h i c h c o m b i n e sw a t e rb a c k w a s hw i t hd e s o r p t i o na g e n t - N a O H K e y w o r d s ：I r o no x i d e ；N a n o ；C o a t e ds a n d ；P r o c e s sc o n d i t i o n so p t i m i z a t i o n ； M o r p h o l o g yo fS E M ；D y n a m i cf i l t r a t i o n I V 广东工业大学硕士学位论文 C O N T E N T S A B S T R A C T ( C HI N E S E ) I A B S T R A C T ( E N G L I S H ) I I I C h a p t e r1I n t r o d u c t i o n 1 1 1B a c k g r o u n da n ds i g n f i c a n c eo f r e s e a r c h 1 1 2M o d i f i e df i l t e rm a t e r i a l 3 1 3M o d i f i e da n dn a n o - m o d i f i e d 5 1 3 1M o d i f i e d 5 1 3 2N a n o m o d i f i e d 5 1 4S u r f a c em o d i f i c a t i o nt e c h n o l o g y 6 1 5R e s e a r c hs t a t u s 6 1 5 1A b r o a dr e s e a r c h 7 1 5 2D o m e s t i cr e s e a r c h 7 1 6T h em a i nc o n t e n to f t h i sa r t i c l e 9 1 7P r o j e c tS u p p o r t 1 1 1 8T h e s i sO r g a n i z a t i o n 11 C h a p t e r2E x p e r i m e n t a lm a t e r i a l s ，e q u i p m e n t sa n dm e t h o d s 1 2 2 1E x p e r i m e n t a lm a t e r i a l sa n de q u i p m e n t s 1 2 2 1 1E x p e r i m e n t a lm a t e r i a l s 1 2 2 1 2M a i ne x p e r i m e n t a la p p a r a t u sa n d e q u i p m e n t s 1 2 2 2I n d e xd e t e r m i n a t i o nm e t h o d s 13 2 2 1D e t e r m i n i n gi r o nb yp h e n a n t h r o l i n es p e c t r o p h o t o m e t r i c 13 2 2 2D e t e r m i n i n gt h es u r f a c el o a d i n ga n da d h e r e n ts t r e n g t ho nI O C S 15 2 2 3M o r p h o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s ( S E M ) o nc o a t e ds a n da n dd e t e c t i o nb yE D S 1 6 2 2 4D e t e r m i n i n gs p e c i f i cs u r f a c ea r e ab yB E T 16 2 3E x p e r i m e n t a lm e t h o d s 16 2 3 1P r e p a r a t i o no f I r o no x i d ec o a t e ds a n d ( I O C S ) a n dn a n o - c o a t e ds a n d 1 6 2 3 2S t a t i ca d s o r p t i o ne x p e r i m e n t 17 V 1 C O N T E N T S 2 3 3D y n a m i cf i l t r a t i o ne x p e r i m e n t 1 7 2 4S u m m a r y 17 C h a p t e r3O r t h o g o n a le x p e r i m e n ta n dc o n t i n u i t ye x p e r i m e n t 1 8 3 1O r t h o g o n a le x p e r i m e n t 18 3 1 1F a c t o rl e v e lo fo r t h o g o n a le x p e r i m e n t 18 3 1 2R e s u l t sa n da n a l y s i so f o r t h o g o n a le x p e r i m e n t 1 8 3 1 3A n a l y s i so fv a r i a n c eo fo r t h o g o n a le x p e r i m e n t 2 0 3 2C o n t i n u i t ye x p e r i m e n t 2 1 3 2 1T h ee f f e c to ft h es t i r r i n gf r e q u e n c y 21 3 2 2T h ee f f e c to ft h ec a l c i n i n gt i m et 2 2 3 2 3T h ee f f e c to ft h ec a l c i n i n gt e m p e r a t u r eT 2 3 3 2 4T h ee f f e c to f t h ed o s g er a t eCo f t h em o d i f i e r - F e C l 3 2 4 3 2 5T h ee f f e c to f t h ed o s g er a t eC 1o f t h eN a O Hs o l u t i o n 2 5 3 2 6T h ee f f e c to f t h el a y e r so f c o a t i n g 2 6 3 3S u m m a r y 2 7 C h a p t e r4E x p l o r a t o r yp r e p a r e t i o no fn a n o - c o a t e ds a n d 2 8 4 1P r e p a r a t i o no f n a n o c o a t e ds a n db yn a n o m o d i f i e r - S i 0 2 2 8 4 1 1O v e r v i e w 2 8 4 1 2D e s i g no fe x p e r i m e n t a lp r o g r a m 2 8 4 1 3R e s u l t sa n da n a l y s i so fe x p e r i m e n t 3 0 4 2P r e p a r a t i o no f n a n o - c o a t e ds a n db yn a n o - m o d i f i e r - F e 2 0 3 3 2 4 2 1O v e r v i e w 。3 2 4 2 2D e s i g no fe x p e r i m e n t a lp r o g r a m 3 3 4 2 3R e s u l t sa n da n a l y s i so fe x p e r i m e n t 3 5 4 3P r e p a r a t i o no f n a n o c o a t e ds a n db yo t h e rm e t h o d s 3 7 4 3 1P r e p a r a t i o no fn a n o - I O C Sb yn a n o F e 2 0 3a n dm o d i f i e r F e C l 3 一3 7 4 3 2A c t i v ec a r b o nc o a t e ds a n d 3 7 4 3 3P r e p a r a t i o no fn a n o - I O C Sb yu r e aa sp r e c i p i t a t i n ga g e n t 。3 8 4 4S u m m a r y 4 0 V T T 广东工业大学硕士学位论文 C h a p t e r5S t u d y i n gs u r f a c em o r p h o l o g ya n dp r o p e r t i e so fc o a t e ds a n d 4 1 1 ；1F e a t u r e so f t h es u r f a c em o r p h o l o g y 4 1 5 1 1E x p e r i m e n to f S c a n n i n gE l e c t r o nM i c r o g r a p h ( S E M ) 4 1 5 1 2E x p e r i m e n to f X - r a yE n e r g yD i s p e r s i v eS p e c t r u m ( E D S ) 4 2 5 1 3O b s e r v a t i o na n dd e t e c t i o no fs u r f a c em o r p h o l o g yb yS E Ma n dE D S 4 3 5 2D e t e r m i n i n gs p e c i f i cs u r f a c ea r e ab yB E T 4 4 5 2 1E x p e r i m e n to fd e t e r m i n i n gs p e c i f i cs u r f a c ea r e ab yB E T 4 5 5 2 2R e s u l t sa n da n a l y s i so fd e t e r m i n i n gs p e c i f i cs u r f a c ea r e ab yB E T 4 6 5 3P r e p a r a t i o nm e t h o d so fc o n t r o l l i n gt h ed i a m e t e ro fp o r eo nI O C S 4 6 5 4S u m m a r y 4 8 C h a p t e r6D y n a m i cf i l t r a t i o ne x p e r i m e n to fI O C S 4 9 6 1I n t r o d u c eo fe q u i p m e n to fs m a l ls c a l et e s tf o ran e ww a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g y4 9 6 2S i m u l a t i n gd y n a m i cf i l t r a t i o ne x p e r i m e n t 5 0 6 2 1E x p e r i m e n t a lp r o c e s s 5 0 6 2 2R e s u l t sa n da n a l y s i so fe x p e r i m e n t 5 2 6 3B a c k w a s h e x p e r i m e n t 5 4 6 4S u m m a 巧5 6 S u m m a r ya n dp r o s p e c t 5 7 S u m m a r y ! ；7 P r o s p e c ta n dc o n c e i v e 6 0 R e f e r e n c e 6 0 P a p e r sp u b l i s h e dd u r i n gs t u d yp u r s u i n gm a s t e rd e g r e e 6 4 A c k n o w l e d g e m e n t 6 6 V I I I 第一章绪论 第一章绪论 1 1 选题背景和意义 当前，我国大部分饮用水源已经受到不同程度的污染。溶解性杂质如氨氮、有 机物等的微污染程度加深，已经不是现有常规处理工艺( 混凝、沉淀、过滤、消毒) 所能去除，因而显著增加了水处理的难度和成本。但这些微污染杂质对人体非常有 害。我国在2 0 0 7 年7 月1 日实施的新饮用水质标准( G B 5 7 4 9 2 0 0 6 ) 比旧水质标准 ( G B 5 7 4 9 8 5 ) 增多了7 1 项指标，其中毒理学指标增加了5 9 项，以有机化合物指 标增加最多( 占7 0 ，以小分子有机物为主) 。这表明，微污染有机物对饮用水 质安全性的严重影响已经得到广泛重视。因此，能否开发出一种高效、低能耗且易 于实现的新型水处理工艺，用于微污染杂质( 尤其是分子量低于5 0 0 的小分子有机 物) 的去除，是各个水厂面临的严峻问题。 从国内外目前给水处理技术的研究热点与应用情况看，根据原水水质特征，将 各种预处理技术、深度处理技术与现有传统处理工艺联用，优化组合成新的净水工 艺，是当前受污染微污染水的水质净化基本技术对策。 1 预处理技术( P r e t r e a t m e n t )预处理技术主要是化学预氧化，它通过加入强 氧化剂( 液氯、臭氧、高锰酸盐、过氧化氢、二氧化氯等) ，利用其氧化能力，与原 水中的物质反应达到去除水中的有机污染物目的，另外预氧化还可有效的去除浮游 生物、细菌和色度等，提高混凝沉淀效果1 2 。预处理技术的不足之处： ( 1 ) 设备相对复杂，较高的运行和操作以及设备成本限制了它们的推广使用； ( 2 ) 高锰酸盐预氧化在碱性条件下氧化效果不好； ( 3 ) 预氯化由于大量加氯产生三氯甲烷等对人体害的三致物质三卤甲烷( T H M s ) ； ( 4 ) 二氧化氯预氧化则往往由于氧化不彻底，一些小分子有机物在遇到氯消毒 时更易生成三卤甲烷( T H M s ) 3 1 。 2 生物预处理( B i o l o g i c a lP r e t r e a t m e n t ) 生物预处理是指在常规工艺之前增 设生物处理工艺，借助于微生物群体的新陈代谢活动，对水中的有机物特别是低分 子可溶性有机物、氨氮、亚硝酸盐及铁、锰等无机盐氧化分解进行初步净化l 】。生 物预处理的不足之处： ( 1 ) 水中大部分天然有机物的分子量较大，一般可生化性较差，净化效果有限； 广东工业大学硕士学位论文 ( 2 ) 在生物处理中，微生物的生长受水温的影响较敏感； ( 3 ) 设备比较复杂，需增设充气供养系统和冲洗水处理等设备，增加水厂投资 和运营管理费用【5 】。 3 深度处理( A d v a n c e dT r e a t m e n t )深度处理通常是指在常规处理工艺以后， 采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体 物加以去除，提高和保证饮用水质。应用较为广泛的深度处理技术有：膜技术、活 性炭吸附、光催化氧化等、生物活性炭、臭氧活性炭【6 】。深度处理的不足之处： ( 1 ) 膜技术对进水的要求高，必须要经过严格的各种预处理和常规处理。而且 该工艺产水量小，成本也高，目前还难以在我国大规模推广应用； ( 2 ) 活性炭吸附对大部分极性短链含氧有机物，如甲醇、甲醛、丙酮、甲酸等不 能去除。设备投资高、运行管理复杂以及饱和后再生问题，一直难以得到满意的解 决【4 】； ( 3 ) 光化学氧化可使有机物完全矿化，但在实际水质条件下则难以达到这一目 标。催化剂的污染与活化等问题都有待于进一步解决【7 】； ( 4 ) 生物活性炭进水p H 值限制微生物生长、浊度影响活性炭、活性炭费用昂贵， 且活性炭上的微生物在水流冲刷作用下会脱落【，1 ； ( 5 ) 臭氧一活性炭法中，若分子量如果太小，不利于活性炭的吸附。 4 强化常规水处理工艺( S t r e n g t h e nC o n v e n t i o n a lT r e a t m e n tP r o c e s s ) 所谓强 化常规水处理工艺是指在传统常规工艺流程中，对其某工艺环节的强化或优化，从 而进一步提高对水中有机污染物，包括低分子溶解性有机污染物的净化效果。与其 他处理技术相比，强化常规处理在技术和经济上具有设备简化，技术要求不高，成本 增加较少的优点，可达到投资少、见效快的效果【7 】。结合我国当前经济尚欠发达，财 力投入不足的国情，要求普遍增加深度处理等投资大的工艺显然是不现实的，强化 常规处理无疑是最经济可行的办法。 目前，强化常规水处理工艺主要包括强化混凝、强化沉淀和强化过滤三种。 ( 1 ) 强化混凝( E n h a n c e dC o a g u l a t i o n )强化混凝是指在常规混凝中对投药、 混合、凝聚和絮凝任一环节或多环节进行强化和优化，从而提高对水中污染物，包 括低分子溶解性污染物的净化效果。 优点：只需在原来处理工艺上进行局部改建即可，所花费用不高，易于实施。 处理效果较好，投资省、运行稳定、能耗低、维护管理简单。 2 第一章绪论 不足：强化混凝需多投混凝剂或另投其他药剂，势必引起药剂费用与污泥处理 费用的增加。高效廉价的混凝剂使得强化混凝法更具有优势。单独的强化混凝一级 处理工艺在我国实际运用还不多，因其产泥量大，而且仅能处理有机物含量较低的 污水。 ( 2 ) 强化沉淀( E n h a n c e d D e p o s i t i o n )强化沉淀的原理是当水进入沉淀区后， 在水中很快形成悬浮状态的整体网状结构过滤层，进池原水通过该滤层以自下而上 的分离清水和自上而下浓缩絮凝泥渣的过程，实现对原水有机物进行连续性网捕、 扫裹、吸附、共沉等一系列综合进化，达到以强化常规工艺处理受污染水的目的。 强化沉淀分离技术基于几个论点： 高效新型高分子絮凝剂的应用，强化和增加了絮凝体的净化特性； 改善沉淀水流流态，减少沉降距离，大幅度提高沉淀效率； 提高絮凝颗粒的有效浓度，促进絮凝体整体网状结构的快速形成。 ( 3 ) 强化过滤( E n h a n c e dF i l t r a t i o n ) 强化过滤是指通过选择合适的滤料，采 取一定的措施和技术，使得滤料在去除浊度的同时又能降低有机物、氨氮和亚硝酸盐 氮等微污染物质的含量。强化过滤的技术措施： 强化过滤投加助凝剂，有效阻止由于滤速突然改变而引起的悬浮粒穿透； 改进滤池反冲洗工艺，选择合适的冲洗方法和冲洗强度，确保反冲洗既能有 效地冲去积泥，又能保存滤料表面一定的生物膜； 变革滤料，新研发多功能活性滤料处理受污染水的新工艺，如生物滤料、改 性滤料、天然活性载体( 如沸石、陶粒等) 和颗粒活性炭等【8 】。 由于强化过滤技术的关键是滤料，因此绝大多数工作都是针对强化滤料展开的。 目前国内外研制的各种新型滤料都是朝着改善滤料表面特