不同溷凝剂处理高藻水效果对比研究

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1、不同混凝剂处理高藻水效果对比研究                    何文杰。李玉仙。黄廷林(1．西安建筑科技大学，陕西西安710055；2．天津自来水集团有限公司，天津300040)摘要针对北方某水源有机物和藻类较高这一问题，进行了混凝、气浮，砂滤等常规工艺下FeCl3和高效聚合铝盐(HPAC)混凝剂对浊度、有机物和藻类去除效果对比试验。结果表明．低投量下的Fe盐混凝剂去除TCC的效果优于低投量的Al盐，但高投量下却相反；从除藻效果分析，两种混凝剂差别不大。考虑混凝剂价格时，相同混凝剂费用下二者投量比(分别以FeCl3和AI203计)为FeCl3：HPAC=13：I，且在满足浊度出

2、水水质情况下，最优Al盐费用少于Fe盐，但在以CODMn为控制指标时却相反。关键词混凝比去除率最优混凝剂投量出水水质保障率近年来。对铁盐和铝盐去除有机物和藻类的研究比较多，但研究结果差别较大。有的研究表明铝盐对有机物去除效果优于铁盐。有的则相反圈。有研究显示在低投药量下铝盐优于铁盐。而在离投药量下铁盐优于铝盐。针对北方地区某水源高藻期有机物和浊度较高这一问题。固定一些控制参数，通过改变混凝剂种类和投加量．进行常规工艺下FeCl3和高效聚合铝盐(HPAC)混凝剂对浊度、有机物和藻类去除效果的对比研究。1试验部分及研究方法1．1试验材料与方法试验在北方某市某水厂中试系统上进行。设计流量为1

3、20m3/d，混合池停留时间1min，混合池前投加混凝剂。二级机械搅拌反应池停留时间18min；气浮反应设备采用平流回流式压力溶气气浮池，溶气罐采用间歇进气、连续进水方式，工作压力0．35—0．45MPa。水力停留时间为20min；过滤单元选用普通无烟煤一石英砂双层滤料，设计滤速为8m／h。为了对比混凝剂种类和投加量对处理效果的影响。中试系统设计时均不考虑其他参数的影响，设定混凝反应搅拌转速选定分别为1lOr／min、30r／min、24r／min．气浮回流比设为10．8％。1．2试验期间原水水质试验期间原水水质如表1所示。该水源最主要的特点是有机物污染、藻类高发等问题较为突出，从而影

4、响到原水的浊度、pH值、氯化物、总碱度、氨氮、耗氧量、叶绿素等指标。从表I可以看出：原水浊度变化范围为11-29NTU，有机物较高(以CODMn计)，平均为5．2mg／L，最高达到6．14mg／L，超过了水源水质Ⅲ类标准；藻类生长旺盛，叶绿素平均为36ug／L，最高达60ug／L，超过了水源水质Ⅳ类标准。1．3参数定义与研究方法对比的项目主要包括：不同混凝剂常规工艺出水水质保障率。常规系统对浊度和CODMn、TOC、藻类和叶绿素的去除率．不同药剂和原水条件下优化投药量下的经济对比。这里TOC采用日本岛津公司产TOC5000A总有机碳分析仪测定；浊度采用HACh2100N型浊度仪测定：C

5、ODMn采用酸式高锰酸钾氧化法测定。叶绿素采用分光光度法测定。(1)比去除率及其系数意义系统对污染物的去除效果除了受投药量等参数的影响，还与原水水质(浊度、有机物)有关，试验期间原水水质的变化给研究带来了一定的影响。因此。这里为了消除原水水质与投药量的互相影响而考察单个因素对处理效果的影响程度，定义比去除率的概念。比去除率为单位混凝剂量下系统对污染物(浊度，CODMn)的去除率，即：比去除率(％)=￡/m×loo％，其中，￡为污染物去除率，m为投药量。该变量依然为去除百分比。但该转换可以消除投药量变化对去除效果的影响。考察在原水水质变化的情况下比去除率的变化情况。计算某种工艺条件下的比

6、去除率．并以投药量为横坐标，以比去除率为纵坐标作图，则趋势线可以表示为投药量的指数函数￡/m×100％=am-1。因此去除率￡即为趋势线的系数a。根据大量数据求取的趋势线的系数．即得出该种工艺条件下对污染物的去除率。应用该系数即可以对该种工艺条件的处理效率进行评价。(2)混凝剂投加量优选的原则和方法混凝剂最优投加量的确定原则为：在满足常规工艺出水水质条件下的费用最小。或者说以最优化的生产运行实现水质达标。同时追求尽可能高的经济效益。在固定混凝搅拌转速、气浮回流比、过滤滤速和处理水量等控制参数之后。投药量的多少和混凝药剂的价格就直接关系着运行费要的多少。现选定的常规工艺出水水质约束条件为

7、浊度和CODMn。2005年建设部颁布了《城市供水水质标准》。新的水质标准与原来水质标准相比。最大的变化是：①浊度要求由3NTU降为1NTU；②增加了对有机物总量的控制，要求CODMn不超过3mg／L。另外，有研究表明随着浊度的降低。吸附于浊质的有机物以及溶解度较低的有机物也可相应去除。天津市自来水集团的研究表明。把滦河水处理到浊度小于0．5NTU，用气相色谱仪测得的有机物峰的总面积可减少80％。因此。这里选择出水水质的约束条件如下：C浊度≤O