强化混凝技术讨论

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1、强化混凝技术讨论强化混凝技术讨论强化混凝混凝是水处理工艺过程中的一个基本单元，传统意义上，在混凝阶段主要去除的污染物是颗粒物，主要的评价指标是浊度。混凝是混凝剂、水体颗粒物和其他污染物及水体基质在一定的水力条件下快速反应的过程，其中包括混凝剂水解、聚合，与污染物电中和、粘结架桥形成絮体，污染物的包裹、吸附、沉降等过程，对几乎所有的污染物都有一定的去除作用。正因为如此，混凝成为传统工艺和现代工艺中几乎是不可替代的一个环节，在全面降低水体污染物水平、控制水污染、实现水质净化、再生等方面发挥着重要的作用。近年来，随着饮

2、用水污染的加剧，有机污染物的去除己成为当前国内外饮用水处理中突出的问题。天然水体中有机物((NOM)广泛存在，不仅造成色、嗅、味、管网生物繁殖、促进或复杂化水体中污染物的迁移等问题;而且在水处理工艺中还将增大药剂的消耗。更重要的是这些有机物的毒性及在氯消毒过程中与氯形成三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)及氯代烃类等致癌物或致突变物。有效去除水体中的有机物是饮用水安全的基础。去除水中有机物的研究己成为近年混凝处理的重要研究课题。实现有机污染物的去除代表着一个新的水处理时代的到来。对有机物污染的关注标志着人类对

3、水质的判断己经从单纯的感观指标(色、形、味、嗅等)和急性、水源传染病防治的阶段上升到对水的本质属性的恢复、水功能的高层次恢复、长期潜在性危害的预防和控制的层面上来。强化混凝的概念由来己久。早在1965年美国水工协会(AWWA)的一篇论文中对此就己有所论述。美国水工协会在20世纪90年代提出的强化混凝是指在水处理常规混凝处理过程中，在保证浊度去除效果的前提下，通过提高混凝剂的投加量来实现提高消毒副产物前驱物的去除率的工艺过程。这一强化混凝的概念也即基于混凝剂投加量的提高或反应pH条件控制的混凝过程。强化棍凝的提高混

4、凝剂投量的措施会导致混凝剂消耗量上升，沉淀池污泥含量升高;pH值降低导致絮体形成受到一定影响，絮体分离效果变差，沉后水浊度升高，影响后续工艺的工作质量，且水的腐蚀性增强，残余铝含量升高;增大运行成本。为解决强化混凝的负面影响，优化混凝的概念被提出来。强化混凝与常规混凝相比增加了去除有机物的目标;同时为了去除有机物采取的一系列措施又可能导致上述负面影响的产生。这种实际要求就催生了优化混凝概念和操作方式的产生。优化混凝和强化混凝的水质目标体系基本相同，都是在保证浊度去除率的前提下，有效去除有机物。优化混凝更多地考虑了

5、经济可行性以及实际操作的优化。优化混凝在达到有效地降低有机物的基础上提出了使出水颗粒物去除最优化、运行成本最优化、污泥产量最优化、病原微生物去除最优化等指标，更具可行性。可以认为，一般的强化混凝不可能仅仅考虑较单纯的指标，应该也是多目标、多层面的综合考虑，因此强化混凝在实施中必定是优化混凝，或者近优化混凝。自从人们发现癌症的发病率与水体中有机卤化物的含量有关后，人们对水体中含有机物和DBPs重视程度不断提高，1986年美国安全饮用水法案(SafeDrinkingWateAct(SDWA))要求美国环保局(EPA)

6、制定相关污染物的最高污染物浓度水平(MCL和消毒剂/消毒副产物法规(Disinfectants/DisinfectionBy-productsRule)。1992～1993年后，美国EPA提出三项法规:第一阶段消毒副产物法规(theStageDBPR)，过渡阶段强化地表水处理法规(theInterimEnhancedSurfaceWaterTreatmentRule,IESWTR)，以及信息收集法规(theInformationCollectionRule,ICR)。根据信息收集法规收集的有关消毒副产物、前驱物等

7、数据以及处理系统的研究、健康效应研究及其他相关调查研究将被用于制定和发展第二阶段消毒副产物泄规(theStage2DBPR)和长期强化地表水处理法规(theLongTerm2EnhancecSurfaceWaterTreatmentRule,LT2ESWTR)。1996年USEPA颁布了消毒副产物规则(第一阶段)，制定了相关污染物的最高污染物浓度水平(MCL)和消毒剂/消毒副产物规则。并推荐强化混凝为控制消毒副产物的最佳可行性技术(BAT,BestAvailableTechnology)。并把TOC作为DBPs前

8、驱物的主要替代指标。要求到1998年6月前，美国的水处理厂必须在相应条件下达到相应的强化混凝TOC去除率。表2-1,2-2和2-3中列出美国环保局所制订的相关污染物、消毒副产物最高水平目标，以及消毒副产物前驱物处理的基本要求，规则包括Step1和Step2两种情况。如果有些水体在处理后无法达到强化混凝第一步的要求，则必须执行强化混凝第二步的程序。以10mg/LAl2(S0