强化混凝技术处理广州微污染水的研究
- 格式:doc
- 大小:25.50 KB
- 文档页数:6
水能经济强化混凝的技术研究李安静【摘要】混凝作为重要的处理单元在各种水处理工艺流程中得到广泛应用,决定着后续流程的处理效能以及最终出水水质,在水处理技术中占有重要地位。
混凝过程的影响因素众多,混凝过程的控制难度大。
近年来围绕混凝过程的优化开展了多方面研究,包括多重絮凝、多级微絮凝以及絮体破碎再絮凝等,均有效地改善了混凝效能。
这些混凝过程大多需要在常规混凝的基础上,再进行不同形式的絮凝过程,因此混凝的条件和过程与常规混凝有一定差异,对混凝过程的凝聚阶段与絮凝阶段也会有不同要求。
目前,研究人员已有针对性地开展了大量研究,并取得了众多研究成果。
【关键词】强化混凝;技术研究中南建筑设计院股份有限公司 4300701、强化混凝的内涵强化混凝(简称EC)是指通过在常规处理过程中加入过量的混凝剂、新型混凝剂或助凝剂再或者其他的药物控制一定的pH 值来加强混凝和絮凝,从而提高去除天然有机物的效果减少消毒的副产物,保证饮用水的健康。
常规工艺改造有增加深度处理构筑物,如活性炭吸附技术;加强预处理构筑物,如生物预处理;不增加常规工艺前、后的净化构筑物,在现有工艺上进行改造,如强化混凝、过滤、消毒灯,但强化混凝技术具有投资少、不需要构造新的物质、不占土地和经常运行费用低等特点,更适合改造。
2、强化混凝的优势强化混凝技术的主要目的是在进行混凝处理的时候进一步加强混凝与絮凝作用,从而使得常规处理中天然有机物的去除效果能够更好,对于消毒副产物的前体物进行最大限度的消除,从而使得饮用水能够满足相应的要求。
通过混凝技术的应用,往往能够取得更好的处理效果,而且相比于增加深度处理方法以及生物预处理方法,强化混凝技术属于强化常规水处理的方式,它的成本更加低,而且也不会占用土地,十分适合对于原有体系进行改造。
表1为强化常规水处理与增加深度处理和生物预处理效果的对比。
表1强化常规水处理与增加深度处理和生物预处理效果的对比3、强化絮凝研究进展3.1 微砂强化絮凝技术当前,研究人员已开展了投加微砂为絮凝核心的强化絮凝相关研究,取得了较好的除污染效果。
强化混凝技术研究及应用进展下面是本店铺给大家带来关于强化混凝技术研究及应用进展相关内容,以供参考。
通过综合大量文献,概述了强化混凝概念、机理和影响因素;介绍了强化混凝技术在国内外的应用;总结了强化混凝技术和混凝剂的研究进展情况;提出了强化混凝技术和混凝剂在研究和应用方面有待解决的问题,以供今后研究参考。
强化混凝是在常规混凝的基础上,基于新型混凝剂的开发而发展起来的一种水处理工艺,能有效去除污染水体中的悬浮颗粒、胶体杂质、总磷和藻类等污染物质。
关于强化混凝,有强化混凝、化学强化一级处理和强化絮凝等多种提法,本文统称之为强化混凝。
强化混凝技术的概念还没有形成权威的解释,笔者认为,强化混凝技术是对常规混凝中药剂、混合、凝聚和絮凝任一环节或多环节的强化和优化,从而进一步提高对水中污染物,包括低分子溶解性污染物的净化效果。
强化混凝作用机理与常规混凝并无太大差别,主要包括压缩双电层作用、吸附电中和作用、吸附-架桥作用、沉析物网捕作用和特殊混凝作用等。
向污染水体投入混凝剂后,一方面通过压缩双电层和吸附电中和作用,胶体扩散层被压缩,ξ电位降低,胶体脱稳;另一方面通过吸附-架桥和沉析物网捕等作用使脱稳后的胶体相互聚结成大的絮体并沉淀,最终固液分离。
新型高分子混凝剂的使用使以上作用得到强化,它不仅具有以絮凝体吸附水中非溶性大分子有机污染物的物理吸附作用;又能对水中溶解性低分子有机物产生很强的化学吸附和强氧化等多种净化效果,从而可以提高污染物的去除率。
但是,要取得良好的混凝效果还和许多因素有关,其中包括混凝剂品种、混凝剂投加量、水质、水力条件、水温、碱度和pH等。
只有优化这些反应条件,使混凝剂在最佳条件下起作用,才能达到强化混凝提高常规混凝效果的目的。
1强化混凝技术在国内外的应用1.1在生活污水处理中的应用英国早在1870年就开始应用混凝技术,但很快被生物处理所取代,到了20世纪80年代,随着新型高效混凝剂的不断问世,同时为了进一步提高污水中有机物和磷的去除率,强化混凝技术开始应用于实际工程。
混凝沉淀法在污水处理中的应用混凝沉淀法是一种常用的污水处理技术,通过对污水中的悬浮物进行混凝、聚集和沉淀,以达到净化水质的目的。
混凝沉淀法在污水处理中广泛应用,下面将详细介绍该技术的应用及其优势。
一、混凝沉淀法的原理混凝沉淀法基于物理和化学原理,通过添加混凝剂促使污水中的悬浮物汇聚成较大的颗粒,然后利用重力或气浮等方式使其沉淀下来。
该技术的关键步骤包括混凝剂的选择和投加、混凝剂与悬浮物的反应、混合沉淀和污泥处理等。
二、混凝沉淀法的应用领域1.生活污水处理:混凝沉淀法可以用于市政污水处理厂中,对生活污水进行预处理。
通过混凝沉淀,能够有效去除污水中的悬浮物、有机物和部分无机溶解物,降低进一步处理的难度。
2.工业污水处理:混凝沉淀法广泛应用于各类工业污水处理厂中,包括制药、化工、纺织、造纸等行业。
它可以去除工业废水中的悬浮物、重金属、有机物等,达到国家排放标准要求。
3.农村污水处理:农村地区污水处理相对较为薄弱,混凝沉淀法是一种简单、经济的处理方法。
通过混凝沉淀,可以有效去除村庄生活污水中的悬浮物及有机污染物,净化水质,改善环境。
三、混凝沉淀法的优势1.适用性广泛:混凝沉淀法适用于不同类型的污水,包括生活污水、工业废水和农村污水等。
不同领域的污水处理厂都可以采用该技术进行预处理,以提高后续处理设施的效果。
2.处理效果好:混凝剂与污水中的悬浮物发生作用后,悬浮物得到聚集并形成较大颗粒,易于沉淀。
这样可以有效去除污水中的悬浮物、有机物和部分无机溶解物,净化水质,提高水质的处理达标率。
3.操作简单:混凝沉淀法的操作过程相对简单,不需要复杂的设备和技术。
一般只需在污水中适量投加混凝剂,进行混凝沉淀反应,然后再通过沉淀池将沉淀物与清水分离。
操作简便,经济实用。
4.成本较低:与其他高级处理技术相比,混凝沉淀法投资成本较低,适合各种规模的污水处理厂。
同时,该技术不需要大量能耗,可以节约能源和运营成本。
综上所述,混凝沉淀法是一种在污水处理中广泛应用的技术。
院(系):环境科学与工程学院学号:
实验题目:实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
院(系):环境科学与工程学院学号:
实验题目:实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
院(系):环境科学与工程学院学号:
实验题目:实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
院(系):环境科学与工程学院学号:
实验题目:实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
院(系):环境科学与工程学院学号:
实验题目:实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
院(系):环境科学与工程学院学号:
实验题目:实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
院(系):环境科学与工程学院学号:
实验题目:实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日。
混凝技术在水处理中的应用探讨水是生命之源,是人类生活和工业生产的重要基础。
随着工业化进程的加快和城市化进程的加速,水资源的污染和短缺问题变得日益突出。
为了保护水资源,改善水质,确保人民生活用水的安全,混凝技术成为了水处理领域中的重要手段之一。
本文将就混凝技术在水处理中的应用进行探讨,以期进一步加深对混凝技术的理解和应用。
一、混凝技术的基本原理混凝技术是指利用混凝剂将水中的悬浮物、絮状物、胶体等微小颗粒形成较大的凝聚体,使其沉降或浮于水面,并通过过滤、沉淀等方式将其分离出水体的一种水处理技术。
混凝技术的基本原理是通过给水加入混凝剂,使水中的细小颗粒在混凝剂作用下发生聚集,形成较大的凝聚体,这些凝聚体随后通过沉降、浮升等方式从水中分离出去。
混凝剂一般分为无机混凝剂和有机混凝剂两大类。
常用的无机混凝剂有氧化铝、硫酸铁、氢氧化铁、氢氧化钙等;有机混凝剂一般为聚合物,如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等。
这些混凝剂能够改变水中颗粒的表面电荷应力,使颗粒之间发生凝聚,从而实现净水目的。
二、混凝技术在污水处理中的应用1. 混凝前处理在污水处理过程中,混凝技术通常被用于污水的初级处理阶段。
当污水中存在大量的悬浮物、胶体和其他微小颗粒时,通过混凝技术可以将这些颗粒聚集成较大的凝聚体,便于后续的沉降、过滤等处理。
混凝前处理还可以有效减轻后续工艺的负担,提高处理效率。
2. 城市污水处理厂在城市污水处理厂中,混凝技术被广泛应用于污泥脱水和固液分离过程中。
混凝技术可以使污泥中的颗粒形成较大的凝聚体,有利于后续的脱水处理,减少能耗和处理成本。
3. 工业废水处理在工业生产过程中,常常会伴随着大量的废水排放。
这些废水中含有各种有害物质和固体颗粒,通过混凝技术可以将这些颗粒聚集成较大的凝聚体,便于后续的处理和处置。
三、混凝技术在饮用水处理中的应用1. 自来水厂在自来水处理过程中,混凝技术被用于除去水中的浊度和色度物质。
通过加入适量的混凝剂,使水中的悬浮物和胶体凝聚成较大的凝聚体,进而通过过滤等手段将其分离出去,从而提高水质。
微污染水源水处理工艺近年来,我国饮用水源水质面临的形势非常严峻,主要是有机污染,并由此引发水源藻类污染和饮用水消毒副产物的风险。
现有水厂常规处理工艺已不能有效保证水厂对出水中污染物质的去除效果。
经过近年来的研究和探索,微污染水源水饮用水处理技术取得了长足发展。
01相对于污水而言,微污染水源水中的有机物、氨氮和亚硝酸盐氮的浓度一般都很低,对微污染水源水处理起主导作用的微生物绝大多数属于好氧贫养型微生物,对有机物的吸附能力强、吸附速度快、吸附容量也较大,具有生命周期长、繁殖缓慢的特征。
生物膜法因微生物附着在载体填料上,相对而言能获得相对稳定的生长环境,适合于生命周期长的微生物生存和繁殖,因而绝大多数生物预处理都采用生物膜的形式。
目前采用生物膜法的生物预处理技术主要有人工湿地、生物接触氧化法、曝气生物滤池、生物流化床、生物塔滤、生物转盘等以及从这些技术发展而来的一些方法,其中以生物接触氧化法和曝气生物滤池研究及应用最为深入和广泛。
生物预处理是在常规工艺之前对水中氨氮和有机物预去除或转化的一种有效方法。
人工湿地占地面积大、冬季效果不稳定成为制约其在实际工程中广泛应用的主要原因,生物接触氧化法和曝气生物滤池及由两者发展而来的工艺目前成为水源水预处理的主导工艺,光催化氧化预处理及其他一些方法主要处于试验研究阶段,实际应用鲜有报道。
但是总体来说生物预处理本身也存在一定的局限性,由于运行效果受水温等诸多因素的影响,对微量难生物降解的有机污染物没有效果,微生物新陈代谢产物及微生物本身的物质特性及对人体健康还可能存在一定影响。
02微污染水源水深度处理是在常规处理工艺之后,采取适当的方法,将现行工艺不能有效去除的溶解性有机污染物、DBPs前驱物、微量化学物质、异嗅异味物质以及某些病原微生物如隐孢子虫等进行强化去除,以提高和保证饮用水水质安全。
目前应用较为广泛的微污染水深度处理技术包括活性炭吸附技术、生物活性炭技术、膜过滤技术、臭氧氧化技术、臭氧-生物活性炭技术以及各种高级氧化的联用技术,其中以膜过滤技术和臭氧-生物活性炭技术应用最为广泛。
污水处理中的混凝技术与应用混凝技术在污水处理过程中扮演着至关重要的角色。
通过混凝过程,可以有效地去除污水中的悬浮颗粒、浊度物质、有机物、重金属和细菌等有害物质,提高水质稳定性和处理效果。
本文将就混凝技术在污水处理中的应用进行详细探讨。
一、混凝技术概述混凝技术是将混凝剂加入到污水中,使得水中的颗粒物和溶解物通过吸附、凝聚、沉降等方式迅速聚集成较大的颗粒,以便后续的沉淀、过滤、氧化等处理过程更好地进行。
混凝剂根据其成份和性质的不同,可以分为无机混凝剂和有机混凝剂两大类。
常用的无机混凝剂包括氯化铁、硫酸铝和聚合氯化铝等,而有机混凝剂则常用聚合氯化铁和聚丙烯酰胺等。
二、混凝技术的应用1. 混凝剂选择在选择混凝剂时,需要考虑废水的特性以及处理的要求。
无机混凝剂具有成本低、处理速度快的优点,适用于含有较高浊度和重金属浓度的废水处理;有机混凝剂具有溶解性好、吸附能力强的特点,适用于处理比较难处理的有机污染物。
2. 混凝剂投加方式混凝剂的投加方式包括瞬间投加和缓慢投加两种。
瞬间投加适用于水质较稳定或混凝剂与废水反应迅速的情况下;缓慢投加则适用于水质较差或处理效果要求较高的情况下。
3. 混凝剂用量控制混凝剂的用量需要根据废水的特性、处理目标和操作条件等因素进行控制。
过少的混凝剂用量会导致混凝效果不佳,过多的混凝剂用量则可能会造成浪费和环境污染。
4. 混凝剂与辅助剂配合应用为了提高混凝剂的效果,常常需要辅助剂的配合使用。
常用的辅助剂包括石灰、活性炭、硫酸盐等。
这些辅助剂可以调节pH值、增加吸附能力、加强混凝剂与废水中有机物的反应等。
三、混凝技术的优势与挑战混凝技术在污水处理中具有以下优势:1. 处理效果显著:混凝技术能够快速将污水中的杂质聚集在一起,有效去除悬浮物和溶解物。
2. 适应性强:混凝技术适用于各种类型的废水处理,包括工业废水和生活污水。
3. 操作简单:混凝技术的操作步骤相对简单,不需要复杂的设备和工艺。
然而,混凝技术在实际应用中也面临一些挑战:1. 混凝剂选择与用量控制存在一定难度,需要针对具体废水特性进行研究和调整。
微污染水源水处理技术及工程应用随着工业化和城市化的快速发展,水资源污染问题日益严重,微污染水源的治理成为当前水处理领域的热点问题。
微污染水源水处理技术的研究和工程应用对于保障人民生活用水安全、改善环境质量具有重要意义。
本文将就微污染水源水处理技术及工程应用进行探讨。
一、微污染水源的特点微污染水源是指含有微量有机物、微生物、重金属离子等的水源,其特点主要表现在以下几个方面:1. 污染物浓度低:微污染水源中的污染物浓度通常在微克/升至毫克/升的量级,相对于常规污染水源来说浓度较低。
2. 污染物种类繁多:微污染水源中包含有机物、微生物、重金属离子等多种污染物,这些污染物种类繁多,对水质的影响较为复杂。
3. 污染物难以去除:由于微污染水源中的污染物浓度低、种类繁多,使得污染物的去除工作变得更加困难,传统的水处理技术难以有效去除微污染物。
二、微污染水源水处理技术针对微污染水源的特点,人们提出了一系列高效的水处理技术,主要包括:1. 高级氧化技术高级氧化技术是指利用化学氧化剂(如臭氧、过氧化氢、紫外光等)产生的活性氧自由基与有机物及微生物进行氧化分解,达到去除水中有机污染物的目的。
高级氧化技术具有反应速度快、去除效率高、无二次污染等特点,适用于微污染水源的处理。
2. 膜分离技术膜分离技术是指利用微孔、超滤、反渗透等膜技术对水中的微生物、有机物、重金属离子等进行有效分离和去除的技术。
膜分离技术具有工艺简单、操作方便、去除效率高等优点,被广泛应用于微污染水源的处理。
4. 生物降解技术生物降解技术是指利用微生物对水中的有机物进行生物降解分解,达到净化水质的目的。
生物降解技术具有能源消耗低、无二次污染等优点,适用于微污染水源的处理。
以上水处理技术是当前主流的微污染水源水处理技术,通过适当的技术组合可以有效去除微污染水源中的各类污染物,提高水质的安全性和稳定性。
在微污染水源水处理工程中,需要根据水源的特点和实际需求进行合理配置和组合,以达到经济、高效、可靠的处理效果。
强化混凝的原理和应用条件强化混凝的原理强化混凝是一种用于处理水和废水中悬浮物的方法,它通过加入化学混凝剂并施加外力来促使悬浮物快速聚集和沉降。
其原理基于以下两个主要过程:1.混凝:添加化学混凝剂,如聚合氯化铝(PAC)或硫酸铝(Al2(SO4)3),将水中的悬浮物聚集成较大的团簇。
2.强化沉降:施加外力,如机械搅拌或加入混凝剂后的静置,使悬浮团簇更加紧密地结合在一起,并迅速沉降到底部形成混凝物。
强化混凝能够有效地除去水中的悬浮物,包括悬浮颗粒、悬浮油和胶体等,从而改善水质和废水的处理效果。
强化混凝的应用条件要实现有效的强化混凝过程,需要满足以下条件:1.适宜的混凝剂选择:根据待处理水和废水的特性选择适宜的混凝剂。
常用的混凝剂包括聚合氯化铝、硫酸铝、硅酸盐等。
选择合适的混凝剂可以提高混凝效果。
2.适宜的混凝pH范围:不同的混凝剂对 pH 值的敏感性不同。
在实际操作中,需要根据混凝剂对 pH 值的要求,调整待处理水和废水的 pH 值,以获得最佳混凝效果。
3.适宜的混凝剂投加量:混凝剂的投加量对混凝效果有直接影响。
投加量过少可能导致混凝效果不彻底,投加量过多则会浪费资源。
需要根据实际情况进行合理的投加量控制。
4.适宜的搅拌和静置时间:对于机械搅拌或加入混凝剂后的静置,需要根据水的特性以及混凝剂的类型和投加量等因素来确定适宜的搅拌和静置时间。
过长或过短的搅拌和静置时间都可能降低混凝效果。
5.适宜的温度和湍流程度:温度和湍流程度也对混凝效果有一定影响。
较高的温度和适当的湍流程度可以促进混凝剂与水中悬浮物的接触,提高混凝效果。
6.预处理要求:对于某些具有特殊性质的水和废水,如含有高浓度的盐类、油脂或难以聚集的微细颗粒等,需要预处理,如改变pH 值、加入助凝剂、改变温度等,以提高混凝效果。
以上条件的满足将为强化混凝提供良好的操作基础,促进悬浮物的聚集和沉降,提高水质和废水处理效果。
结论强化混凝作为一种常用的水处理方法,通过添加化学混凝剂和施加外力来促使悬浮物快速聚集和沉降。
微污染水源如何处理?传统的净水工艺已不能有效地处理微污染的水源水,因而人们不得不釆用新的处理方法来保证饮用水的安全和人类的健康。
新的处理方法主要有:强化传统处理工艺、预处理技术和深度处理技术三个方面。
(1) 强化传统处理工艺强化传统处理工艺目前主要有强化混凝和强化过滤技术,它们不增加任何新工艺设施,只是在原有工艺的基础上略作调整。
强化常规处理工艺包括从各处理工艺参数的改进、引入新的处理设备到药剂的改良直至水厂运行控制的各个方面。
具体措施为:①合理投加新型有机及无机高分子助凝剂,改善混凝条件,提高混凝效果;②改善滤池性能,调整滤床的级配和改造冲洗方式,提高截污能力;③增强消毒工艺,增设消毒接触池,提高杀菌能力,提高管网末梢水质安全性;④调整出厂水的pH值,提高出水稳定性,以控制管道的化学腐蚀。
(2) 预处理技术预处理通常是指在常规工艺前面,采用适当的物理、化学和生物处理方法,对水中的污染物进行初级去除,主要包括吸附预处理、化学氧化预处理及生物预处理。
①吸附预处理是在混合池中投加吸附剂来去除水中的污染物。
常用的吸附剂有粉末活性炭和黏土等。
②化学氧化预处理是依靠氧化剂的氧化能力来分解和破坏污染物,常用的氧化剂有氯气、紫外光和臭氧等。
此方法能有效去除水中有机污染物,使有机物的可生化性提高,但可能产生一些致突变物及致癌物,如卤代有机物。
③生物法预处理是借助微生物群体的代谢作用,去除水中的污染物。
采用生物膜技术,主要有生物滤池、生物转盘、生物滤塔、生物接触氧化池等。
优点是经济有效,不产生三致物,减少混凝剂和消毒剂的用量。
不足是运行效果受诸多因素的影响,如原水水质、水温、操作管理水平等,另外启动过程需要有成熟期。
(3)深度处理技术深度处理是在常规处理后,采用适当的处理方法,将常规处理不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物加以去除。
目前常采用的技术主要有活性炭吸附、光催化氧化、臭氧-生物活性炭联用技术及膜分离技术等。
强化混凝技术处理广州微污染水的研究摘要:本文以珠江广州某段微污染水源水为研究对象,展开强化混凝的研究。
首先,以高锰酸盐指数(codmn)为主要参数确定了实验水样,进而对实验水样进行了常规的混凝沉淀实验,确定了最佳混凝剂及其最佳投药量;然后,以助凝剂聚丙烯酰胺(pam)和预氧化药剂高锰酸钾[1]分别展开了强化混凝的实验研究。
结果表明,实验水样具有微污染水的特征(codmn在4.1~6.2mg/l);对于实验水样,以氯化铝做混凝剂,其效果强于硫酸铝,其中氯化铝的最佳投药量为10mg/l;投加pam,能够显著降低沉后水的浊度,当pam投加量为0.20mg/l时,沉后水浊度的去除率最高为97%,较不投加时的去除率增加了8个百分点,投加pam对codmn的去除作用不明显;高锰酸钾有较好的助凝除浊的效果。
投加了高锰酸钾之后,沉后水浊度较不投加高锰酸钾均有了下降;其中,当投加量为0.10mg/l时,沉后水浊度最低,此时浊度的去除率为96%;高锰酸钾具有较好的助凝除codmn的效果,投加高锰酸钾之后,沉后水的codmn去除率均有提高,当投加量为0.5mg/l时,对codmn的去除率最高,较不投加高锰酸钾时提高了31个百分点。
关键字:强化混凝,助凝剂,预氧化药剂,高锰酸钾,聚丙烯酰胺(pam)
中图分类号:x131.2 文献标识码:a文章编号:
广州全市属珠江水系,境内河流纵横,水量丰沛。
但随着经济的迅速发展,作为母亲河的珠江水系,正面临着因日趋严重的水污
染所导致的一系列水质性水资源短缺[2]。
饮用水源水质不断下降,严重威胁到城市供水安全。
广州三大战略水源中,流溪河水环境质量优于iii类[3];东江北干流(及增江)上中段满足iii类,下段氨氮、石油类、总磷超标;沙洲水道do含量低,石油类亦有超标现象发生[4]。
目前,广州市内的有9个水厂中,除取水点在流溪河的江村水厂其水源水质尚能保持在ii类外,其余均有超标,部分水厂仅能作工业用水水厂使用。
另一方面,人民对饮用水水质的要求越来越高。
水质参数更加严格的行业标准,国家标准相继出台[5]。
特别是2006年我国推出了最新的饮用水水质标准《gb5749-2006》,其在水质指标方面,较旧标准《gb5749-85》增加了71项。
同时,新标准在关键参数上(例如浊度,codmn)也了更严格的要求。
由于目前我国的给水处理厂构筑物更新较慢,多数仍沿用原有的传统水处理工艺,面对新情况存在应对上的不足[6]。
因此,针对现阶段水源水质的特点,研究安全、高效、低耗的饮用水处理工艺系统,具有重要的现实和战略意义。
本项目以珠江广州段的微污染水为研究目标,以浊度和浊度和有机物为主要考察的水质参数,通过强化混凝的方法,经过试验,提出一套强化混凝技术的方案,从而优化水处理的工艺流程,确保供水的水质。
1 实验材料和方法
1.1 实验水样
本文在珠江内航道中靠近仲恺农业工程学院处取水做为初始水源水。
在实验期间,其codmn范围在9.1mg/l-13.9mg/l内,水质相对稳定。
为了使源水符合三类水源的要求,我们对所选取水样进行稀释后作为实验水样,并进行了强化混凝的研究。
在项目开展期间,实验水样的参数见表1。
表1 实验期间水质情况
1.2 主要实验设备
实验采用的主要设备及参数见表2。
表2 实验的主要设备及参数
1.3实验药品
本次试验主要使用药品如表3。
表3实验主要使用药品
1.4测定指标
本实验的主要检测指标见表4。
其中温度与ph值为反应条件的观测指标;浊度为常规混凝沉淀的表征指标,codmn为强化混凝处理效果的评价指标。
表4 主要检测指标及方法
2.混凝剂的优选及最佳投药量的确定
2.1混凝搅拌程序的确定
搅拌程序以给水排水工程教研室建立的搅拌程序为标准程序,见表5。
该程序经过使用,能够较好拟合水厂的工况,沉后水浊度
适宜。
表5 标准搅拌程序
2.2 硫酸铝最佳投药量实验
用量筒分别量取800ml水样至混凝搅拌机的搅拌桶中,依次在投药管中投加不同浓度的硫酸铝溶液,开启仪器进行搅拌,经过沉淀之后测量沉后水的浊度。
不同硫酸铝投加量下沉后水的浊度情况如图1。
图1 硫酸铝投加量曲线(源水浊度16.6ntu)
由图1可知,当硫酸铝的投加量由62.5 mg/l至250 mg/l逐渐变大时,沉后水浊度呈现先降低后升高的趋势。
其中,当硫酸铝的投加量为137.5mg/l时,沉后水浊度最低,为1.57ntu,浊度的去除率达到了91%。
2.3氯化铝最佳投药量实验
用量筒分别量取800ml水样至混凝搅拌机的搅拌桶中,依次在投药管中投加不同浓度的氯化铝溶液,开启仪器进行搅拌,经过沉淀之后测量沉后水的浊度。
不同氯化铝投加量下沉后水的浊度情况如图2。
图2 氯化铝投加量曲线(源水浊度16.6ntu)
由图2可知,当氯化铝的投加量由0mg/l至12.5 mg/l逐渐变大时,沉后水浊度呈现先降低后稳定的趋势。
其中,当氯化铝的投加量为10mg/l时,沉后水浊度最低,为0.65ntu,浊度的去除率达
到了96%;继续增加氯化铝的投加量,沉后水浊度有上升的趋势。
2.4 硫酸铝和氯化铝混凝效果的对比实验
根据上面两个实验,可知投加硫酸铝可以把沉后水浊度降到
2ntu以下,但其投加量较大,达到137.5mg/l;投加氯化铝当其投量在6.25mg/l-12.5mg/l时,沉后水浊度即在1.2ntu以下。
通过技术与经济方面的比较,可以判断氯化铝更适合作为实验水样的混凝药剂。
为了进一步验证判断,进行了硫酸铝和氯化铝混凝效果的对比实验。
其中,实验的结论如图3所示。
图3 氯化铝与硫酸铝混凝的沉后水浊度去除率曲线(源水浊度16.6ntu)
根据图3,可知当混凝剂的投加量分别为7mg/l,8.75mg/l和10mg/l时,选用氯化铝做混凝剂,其去除率较硫酸铝同比高10个百分点左右。
当氯化铝的投加量为10mg/l时效果最好,沉后水浊度为1.12ntu,浊度去除率可达93%以上。
混凝剂的选择以浊度为主要考察指标,在对浊度的考察中,发现氯化铝的混凝效果优于硫酸铝,其最佳投药量为10mg/l。
在后续的强化混凝试验中,如果没有特别说明,混凝剂均为氯化铝,投量为10mg/l。
3.强化混凝的研究
3.1 pam强化助凝效果的研究
用量筒法分别选取1000ml实验水样于搅拌桶中,进行强化助凝实验,在标准程序的第3阶段(即慢搅80转/min)开始时刻投加
pam。
实验的药品投加参数见表6,。
实验完成后,取沉后水分别测量其浊度和codmn。
表6 pam强化助凝药品投加参数
3.1.1 pam强化助凝对浊度的去除
不同pam投加量下沉后水的浊度情况见图4。
图4投加pam的浊度去除率曲线图(源水浊度14ntu)
由图4,不投加pam时,沉后水的浊度去除率为87%;当pam投加量分别为0 mg/l,0.05mg/l,0.08 mg/l,0.10 mg/l,0.15 mg/l,0.20 mg/l时,沉后水浊度分别为1.77ntu ,0.94 ntu ,0.76 ntu ,0.8 ntu ,0.71 ntu 和0.38 ntu,投加了pam之后,沉后水浊度较不投加pam均有了较大的下降;其中,当投加量为0.20mg/l时,沉后水浊度最低,此时浊度的去除率为97%,其次投加量为0.08mg/l 时,此时浊度的去除率为95%。
由于pam的单体有毒,所以实验中对更高投量的pam没有进行研究。