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内联明矾注入设施恢复湖泊是一个创新的应用技术。在这个技术,指导剂量计算和应用缺乏。在这项研究中,Jar测试进行优化明矾剂量和研究影响博士四个主要入口湖水质的研究和应用,明矾治疗。这种治疗导致直接的和实质性的改善水质Kukkarahalli湖。测试表明,明矾15 - 20 mg / L之间的剂量足以减少磷从约0.1 mg / L以下0.025 mg / L是富营养化的极限值。明矾剂量20 mg / L不降低pH值低于推荐的最低pH值6。试验研究进行了pH明矾治疗的效果,这是看到的pH值6,明矾剂量之间的应用程序可以减少5 - 10 mg / L。
关键字 |
“治疗,明矾、湖泊的富营养化,总磷,Jar测试 |
介绍 |
湖泊在城市地区生态敏感区域和真正的可持续城市发展和进步的指标。一般来说,废水排放到湖泊含有过量的营养物质,如氮、磷和有机物质。这些都是植物和微生物生长的一个重要顾营养导致过度增长的藻类和水生杂草在湖泊水质造成严重损伤导致富营养化。因此,它是必要的,以减少外部磷的浓度,氮的废水流入防止赤潮。实现这一创新的方法减少外部磷负荷治疗湖流入湖泊使用工程系统与硫酸铝(明矾)[4]。添加明矾流入废水导致的生产化学沉淀去除污染物的两个主要机制。去除悬浮物,藻类、磷、重金属和细菌发生主要由包络和吸附到氢氧化铝沉淀。删除额外的溶解磷发生由于直接磷酸铝的形成。氢氧化铝沉淀是一种凝胶状的絮状物吸引和胶粒吸附到不断增长的絮状物,从而澄清水。化学,磷酸盐是最常被沉淀。 Precipitation processes are capable of at least 90-95% phosphorus removal at a reasonable cost [2]. Alum treatment is popular because of its simplicity and the fact that it produces immediate reductions in phosphorus concentration [6]. Although Alum appears to be easy to apply, the phosphorus removal action only occurs when it forms a floc. The successfulness of Alum is affected by several physic-chemical and environmental factors such as pH, alkalinity, coagulant dose, speed of flash mixing and other interfering substances [2]. A recent comprehensive study of phosphorus removal by alum showed that maximum removal of phosphorus is achieved at pH of 5–6 and temperature has little effect on alum efficiency. |
Kukkarahalli湖作为研究区,由于严重的废水通过污水流入,湖是在高的富营养化状态。本研究的目的是确定应用程序在线明矾流入废水,确定最佳剂量明矾,明矾对pH值的影响,然后优化明矾剂量和pH值对流入湖污水的应用程序。进行了一系列jar测试实现的目标。 |
相关工作 |
一系列的jar测试用于检查的最佳明矾剂量去除磷(P)在詹姆逊湖入口。Jar测试保持自然湍流混合政权的条件下完成的。研究表明,缓慢混合强度flash不提高P的去除效率。测试了5 mg-Al / L的明矾剂量足以降低P从0.13 mg-P / L以下0.02 mg / L [4]。在这项研究中[9],机制参与湖泊富营养化水除磷铝被实验室调查使用jar测试评估。最大TP去除效率(90 - 95%)是获得一个铝浓度范围从2到5 mg / L。[2]作者进行了一项研究在低碱度废水(50 mg / L)评估最佳pH值,常用的混凝剂的用量和性能参数明矾一系列jar测试是在这项研究中使用低碱性废水进行评估最佳pH值、用量和性能参数。从实验中,发现混凝剂的用量和删除的磷取决于酸度,最终优化高效除P被发现在5.7到-5.9之间。也见过,在pH值7废水总磷含量为0.3 mg / L。作者的研究[6]进行了确定剂量的明矾湖在恢复过程中。 Titration of lake water samples of varying alkalinity allowed establishing relationship between residual dissolved aluminium, alkalinity and dose which can then be employed. Authors [7] studied about factors that affect phosphorus adsorption .Aluminium salts are used for combating internal P loading .They used an Aluminium concentration similar to that of a whole lake restoration experiment where a 4:1 molar ratio between Al and the mobile P pool in water and surface sediment was targeted. The reduction in P removal effectiveness observed in our study can in all cases possibly be overcome by increasing the amount of aluminium added in a treatment and since the interactions in natural lake water appeared very complex. |
研究的范围 |
在目前的研究中,在迈索尔Kukkarahalli湖城市作为研究区域。快速的城市化进程导致了大量的废水流入到湖泊富营养化湖泊。越来越多的藻类增长可以通过限制控制营养物质由流入湖的磷和硝酸盐的方法来减少湖泊富营养化。这可以通过将流入废水。明矾在目前的研究是用于治疗营养从流入废水和允许低清水湖磷浓度更少,这有助于恢复。 |
内联明矾注入设施是用于实现减少磷浓度。明矾剂量测定流入废水是这项研究的主要目的。实现这一系列的jar测试进行优化剂量限制流入湖泊磷。明矾对pH值的影响也进行了研究发现有效的处理过程可以应用pH值。 |
材料和方法 |
网站描述 |
Kukkarahalli湖是人造湖泊在迈索尔的城市之一,拥有集水面积超过414平方公里和水体价差超过62公顷(150英亩)。它是构建在迈索尔的王公贵族们规则履行水用于各种目的的需要。这个湖不仅满足国内和灌溉用水需求的人,而且还增强城市区域的地下水位和美学。因此,湖迈索尔的积极影响和进步的可持续发展城市。由于严重污染的污水排放入湖是高的富营养化状态。传播覆盖着杂草水葫芦、芦苇和海藻。污水、垃圾和淤泥流入到湖泊已经影响到其水质和富营养状态。有6个主要入口,已确定在上游,分摊到湖边,主要把废水和天然径流从周边地区成湖。 |
抽样 |
发现6水湾湖周围都是吃草的废水成湖。在这些入口,导致饲料的主要来源识别和选择的研究。4主要入口贡献最大流量和被污染的主要来源是选定的研究。水样采集的四个主要入口Kukkarahalli湖在卫星图像显示(图1)。取样站S1, S2、S3和S4所有包括污水和径流水湖的周边地区。样本从入口(5 L)被抓取采样方法收集塑料罐。样本存储在冰的冰胸部直到回到实验室,然后存储在冷藏室储存在4°C到分析。 |
实验室分析 |
Jar测试进行了收集到的样本使用1.0升的样品,在六个搅拌器罐试验装置。Jar测试过程采用如下:添加适量明矾股票是为了每一个样本,在220 rpm和flash混合1.25分钟,随后通过絮凝25 rpm 30分钟。样品被允许接受1小时,直到所有的絮状物已经完全解决。结算期后,立即采集标本和分析。治疗前后样本测量pH值、总磷(TP)、总氮(TN)、BOD和COD。测试的目的是确定最佳剂量的明矾和pH值的应用程序移除TP。找到最佳明矾的剂量要求移除外部流入湖泊,磷罐测试进行剂量的5、10、15、20、25 mg / L明矾。基于最初的pH值变化结果测试,优化明矾pH值的应用程序。pH值调整到理想水平的0.1 N盐酸。所需的pH值6。 Then tests were performed at same doses of 5, 10, 15, 20 and 25mg/L Alum. |
样品测定的pH值在Elico酸度计;总磷和总氮测定使用瓦里安谱仪。 |
结果和讨论 |
这项研究的结果显示,流入废水处理明矾可能是一个有效的方法去除Kukkarahalli TP浓度湖水。TP的去除会减少潜在的未来的湖的水质问题。确定明矾剂量,标准极限值为0.025 mg / L TP的参考价值。两个轨迹进行了优化剂量的明矾串联注入过程中,必须使用。废水样品收集从4水湾S1, S2、S3和S4用于jar测试研究。 |
在初审的实验中,观察到,S1和S2取样站,几乎相同的磷初始浓度消耗明矾剂量的15和20 mg / L。在S3取样站有更多的浊度和S4最大磷浓度在入口使用的明矾剂量高于20 mg / L足以TP浓度下降到小于0.025 mg / L。从图形模式中获得第一的jar测试,是证据与明矾剂量增加TP的去除也改善(图2) |
从明矾的jar的效率测试结果应用在水湾湖被绘制图形模式研究。单独的小径效率计算来确定最佳剂量。TP的平均去除率在50%以上都得到审判情况下(图4)。明矾剂量高于15 mg / L发现去除效率超过80%导致清水与所有粒子沉降在底部。在明矾剂量的5 mg / L的去除效率S2站发现,其他电台也显示更少的去除效率5和10 mg / L。 |
逮捕藻类生长的关键。通过中和pH值6,初始TP浓度在S2和S3站几乎相同的有效地移除低于检出限。S4的max TP浓度也显示删除5 mg / L。这是实现主要是通过中和pH值增加磷的吸附分子在明矾容易形成絮体。从结果去除效率图进行了研究。也观察到,获得80%的去除效率较低的明矾的剂量值5 mg / L(图6)。从结果中和pH值是更有效的比之前的研究成果,进行了使用原水收集从湖入口。TN浓度减少实验显示非常低的百分比和pH值没有任何影响从水中去除样本。 |
结论 |
内联明矾治疗湖入口水大大便宜,长期和有效控制外部磷加载整个湖水管理策略。这种方法通常不需要额外的购买土地。虽然这些实验室研究的结果是有前途的。然而,用明矾治疗流入通常有许多挑战不伴有湖泊治疗,连续和/或季节性流入管理治疗和固体的性质。需要做进一步的研究,来发现明矾的急性毒性标准剂量,在湖泊水生生物保护有限。 |
确认 |
作者感谢环境工程系,斯里兰卡Jayachamarajendra工程学院为允许,提供必要的设施完成研究工作。我们还要感谢Kukkarahalli湖员工提供允许收集样本,衷心感谢他们的帮助。 |
引用 |
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