强化混凝技术研究与发展方向

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1、1.2强化混凝机理强化氾凝主要是通过改善氾凝条件使有机物去除范闱和去除率进一步扩大和提高，对于大多数金属盐混凝剂去除科机物的机理主要是:通过改善混凝处理条件，在低PH、高浞凝剂用量的强化浞凝条件卜*形成大量金属氢氧化物，改善浞凝剂水解产物的形态且使其:1卜:电荷密度上升，同时低PH条件会影响冇机物离解度和改变水屮冇机物存在形态。冇机物质子化程度提髙，电荷密度降低，进而降低其溶解度及亲水性，成为较易被吸附的形态。Randtke认为强化浞凝去除有机物的机理主要包括胶体状自然有机物(NOM)的电中和作用，腐殖酸和富里酸聚合体的沉淀作用，以及吸附于金属氢氧化物表面上的共沉淀作川.对水中

2、溶解性的有机物而言，依靠后一种作川即吸附丁•混凝剂的金属沉淀物上而去除。2强化混凝研究发展方向关于强化技术的发展，主要研究浞凝剂和反应过程的强化。2.1混凝剂研究与进展混凝剂是混凝技术应川中关键之所在。混凝剂主要可分为无机与奋机两人类，另外无机、有机之间的混合型、复合型混凝剂当前也有一定的发展。对于不冋的水质，混凝剂的选择有所不同，识是总体上米说无机(铁盐及铝盐)混凝剂对TOC去除效果比有机絮凝剂好，这是因为冇机叩离子髙分子絮凝剂在天然水浞凝的沉淀，不能吸附有机物；而钔盐和铁盐不似uj•以起电中和作用使胶粒脱稳形成腐殖酸和富里酸的钔、铁聚合物以利于沉淀去除，而且还能在形成的金属

3、氢氧化物的表面提供强烈的吸附作用，冋时还有网捕作用。杨开明［：4］等通过实验，对比了PAC、碱式AlCb、明帆、Fe2(SO4)3及聚合铁等丑种混凝剂强化混凝处理效果。高分了絮凝剂有很好的助凝效果，目前广泛应用的是无机高分了•絮凝剂(InorganicPolymerFlocculants,IPF)。近年来，巾于生物技术的迅猛发展，微生物絮凝剂以其无毐、可生物降解、无二次污染等独特的性质，越来越受到人们的广泛关注，在给水处理丄艺中展示了良好的应川前景。最傀投药量可以由到达某有机物及浊度等指标S标的最低投药量确定，或是当投药量继续增加对出水水质提高影响不是很敁著吋的投药量。通过试验

4、检测絮体等效粒径、数景、沉速等特性，选取最佳投药景的H标值。在原水水质变差的条件不，通过增大药剂投量，增加颗粒物参与吸附架桥与卷扫等作用的机会。利于对胶体聚集稳定性的破坏，可提高混凝效果。通过增大药剂投景强化混凝.可使水中NOM的去除率〉60%D］，且对于总有机碳(TOC)〉5mg/L的水，强化混凝的处理效果与臭氧、活性炭吸附等高级处理技术相当，而且无机混凝剂的效果好于有机的［6-7,15］。黄晓东等D6］以微污染水库水为原水，对坳加聚合鉍化铝(PAC)投景的强化浞凝与常规浞凝的处理效果进行了对比。试验结果敁示，增加PAC投量使TOC去除率提高24%。高锰酸钾指数去除率提高10

5、.5%:藻类去除率也由常规混凝的67.2%上升至85.9%,提高了18.7%。强化混凝是一种不需额外增加髙额投资又能在现有处理构筑物基础上控制消毒副产物(dbps)B成的有效方法［17］。适景堦加浞凝剂的投加景能有效提高浊度、有机物的去除，并且去除有机物的投药量高于除浊的投药量。当然也不能一味地增加混凝剂的投药量，过高量会引起胶体重新稳定，并且易产生人量的污泥，造成二次污染。合适的投呈应该根据水源水质特点和处理后水质要求来确定。自动控制混凝剂投加量是强化混凝热点研究方向之一。2.2反应过程强化的研究与进展2.2.1水质特征与变化规律的研究对于我国不冋水体中水体颗粒物、有机物的分

6、介勾转化规律需要开展深入系统的研究，明确有机物的去除与转化特征，探索典强化去除工艺条件，探求不同有机物的消毒副产物的形成特征与控制条件。建立相应的有机物的强化去除模式。水屮有机物特征和分布质直接决定与混凝剂之间的相互作用机理。董秉直1＞］等研究了水屮有机物的含量及种类对混凝结果产生的影响，指出浞凝与有机物分子景、典型及其溶解性有关。传统的工艺着重于粘土颗粒物、天然腐殖酸等浊度、色度特征，而随着环境污染的曰益严重和技术研究的深入，对子水质的影响逐渐得到重视.不断变化的水质，以及水体屮存在的和人工合成的纳米污染物成为水处理研究屮的重要对象。在建立水源水质数据库基础上，根据水质变化的

7、主体特征如有机物(TOC),低温低浊、高溫高藻，微污染特征，碱度高低，溶解性物质等不同的水质条件与变化特征來决定后续工艺的选择。同时表现在不同处理B标的确立与工艺协同优化选择。2.2.2反应器的影响混凝过程是集众多复杂物理化学乃至中物反应丁•一体的综合过程，在既定条件下，包括渚如水溶液化学、水力学、不断形成与转化的絮体之间或碰摘或黏附或剪切等物理作用及其微界而物理化¥过程等。浞凝技术的高效性取决于高效浞凝剂、与之相匹配的高效反放器、高效经济的动投药技术与原水水质化学等多方而的因素。不M混凝剂