水厂加碱调节ph试验研究

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1、水厂加碱调节PH试验研究陈明巢猛吴燕琴刘建明戴吉胜（广东省东莞市东江水务有限公司东莞523026）摘要：对于低碱度、低PH的原水，在水处理过程中通常投加碱调节剂，以提高出水的碱度和PH，从而增强出水的化学稳定性。本文通过烧杯搅拌试验、中试和生产性试验，对三种碱调节剂—石灰、氢氧化钠、碳酸钠进行了对比试验，以了解三种不同碱剂的投加效果，同时对三种碱剂的投加成本进行了对比分析。关键词：加碱PH某水厂原水取自河流地表水，其PH为6.9—7.1，碱度为20—40mg/L(以碳酸钙计)之间，属低矿化度、低碱度、偏酸性。原水经常规工艺处理后其出厂水的PH进一步降低，一般在6.5—6.7之间。因此，在水处理

2、过程中有必要投加碱调节剂，以提高出水的碱度和PH，从而增强出水的化学稳定性。1、前投加碱试验前投加碱即在混凝反应前投加碱，以调节原水的PH。1．1前投加碱烧杯混凝搅拌试验前投加碱烧杯混凝搅拌试验即在实验室利用六联搅拌试验机，模拟水厂生产中的混凝反应、沉淀过程。试验用水取自上述某水厂的原水，浊度为50NTU左右。试验时用聚合氯化铝作混凝剂，其投加量均为5mg/L（按商品量计，三氧化二铝有效含量约为30%左右），分别用石灰、氢氧化钠、碳酸钠作PH调节剂，试验结果以下：从以上表1、表2、表3可以看到：1、投加碱调节剂，提高原水PH，经混凝沉淀后，PH降低。这主要的原因可能为聚合氯化铝水解后产生H+，

3、消耗了水中的碱度。2、碱调节剂的投加量越大，混凝沉淀后PH的下降率（相对于混凝前的PH）越大。主要的原因可能为聚合氯化铝在不同的PH条件下生成不同的水解产物，不同的水解产物产生不同量的H+。。3、在相同的聚合氯化铝的投加量条件下（5mg/L），碱调节剂的投加量越大，混凝沉淀后的PH越大，余浊越小，但余铝浓度却呈增高趋势。主要的原因可能为：由于铝的化合物为两性化合物，在偏碱性的条件下，聚合氯化铝的水解产物的溶解度增加，从而增加了水中铝离子的浓度。1．2前投加碱生产试验由于前投加碱烧杯混凝试验只能在实验室模拟实际生产的混凝沉淀部分，因此，要了解整个前投加碱的效果，必须进行生产试验。由于生产条件所限

4、，前投加碱生产试验只用石灰进行了生产试验。前投加碱生产试验选择在某水厂进行，其中分为独立运行的一、二期生产线，其工艺流程完全相同，即网格絮凝—平流沉淀--石英砂过滤。试验时选择一、二期进行对比，其中二期未投加石灰，一期在投加聚合氯化铝前投加不同量的石灰，以了解在不同量石灰下的投加效果，试验结果以下（表5—8为依次增加石灰投加量的测试结果）：从以上表4至表8可以看到：1、不管投加石灰与否，待滤水（沉淀池）经砂滤池过滤后，PH进一步降低。这可能与滤砂表层的生物膜所发生的生物化学作用有关：（1）水中的有机物一般分为含氮有机物和不含氮有机物。不含氮有机物在嫌气条件下被微生物所分解而产生发酵作用，如糖类

5、转化为洒精，其反应如下：C6H12O6----C2H5OH+CO2在好气条件下，被微生物所分解而产生氧化作用，如乙醇转化为乙酸，其反应如下：C2H5OH+O2----CH3COOH+H2O上述反应的产物CH3COOH和CO2均消耗水的碱度，使PH降低。（2）含氮有机物如受微生物等作用，能引起氮的转化，如尿素受微生物的作用，先分解成碳酸铵，再分解成氨。氨在亚硝酸菌的作用下进一步氧化成亚硝酸。从表4来看，待滤水的氨氮为0.50mg/L，滤后水的氨氮为<0.05mg/L,说明砂滤池对氨氮有较明显的去除作用，主要原因为砂滤池表层的亚硝酸菌将氨氮氧化为亚硝酸（亚硝化作用）。亚硝酸的生成为滤后水PH下降的

6、另一主要原因。2NH3+3O2----2HNO2+2H2O2、石灰的投加量越大，待滤水的PH越高，但经砂滤池过滤后滤后水的PH下降率（相对于待滤水的PH）越大。主要原因可能为：在待滤水较高的PH条件下，砂滤池表层的生物膜除了发生上述亚硝化作用外，还存在以下硝化作用：2HNO2+H2O----2HNO3为了证明上述推测，进行了以下对比试验：在二期未投加石灰时，待滤水的PH为7.0，滤后水的亚硝酸盐氮含量为0.010mg/L；同时，在一期投加石灰时，待滤水的PH为8.3，滤后水的亚硝酸盐氮含量则为<0.001mg/L；这说明了在不同的待滤水的PH条件下，砂滤池表层的生物膜发生不同的生物化学作用，从

7、而进一步影响滤后水的PH。3、石灰的投加量越大，混凝沉淀后的PH越高，但余铝浓度却呈增高趋势。这与烧杯混凝试验的结果吻合。4、石灰的投加量越大，混凝沉淀后的PH越高，待滤水的余铝浓度呈增高趋势。但经砂滤池过滤后滤后水的余铝进一步降低。这可能为以下两方面的主要原因：a:待滤水中的残余浊度所含的颗粒铝，经砂滤池过滤后得以去除。据有关实验证明：在待滤水的PH为中性的条件下，铝主要伴随浊度的去除而去除。b