石灰、氢氧化钠、碳酸钠用于水厂调节PH的对比试验研究
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我
国
给
水
深
度
处
表3 前投加碳酸钠烧杯混凝搅拌试验结果
降低。
理
碳酸钠加量（mg/L） 混凝前PH 混凝后PH 余浊(N TU)
1
3
6
10
14
18
7.06 7.27 7.62 8.19 8.70 8.95
6.91 7.15 7.36 7.60 8.11 8.33
3、前投加碱生产试验
发
前投加碱生产试验选择在某
滤后水（已加氯） 6.80 <0. 05 0.01
8.3，滤后水的亚硝酸盐氮含量则 为 <0.0 01m g/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。
反应池 7.3 0.45 0.09
沉淀池 7.3 0.50 0.08
滤后水（未加氯） 6.9
<0. 05 0.02
滤后水（已加氯） 6.85 <0.05 0.01
表5（续） 一期投加碱试验结果
PH 氨氮（mg /L ） 铝（mg/L）
反应池 7. 8 ---
沉淀池 7.6 0.40 0.07
滤后水（未加氯） 7.1 < 0.05 0.03
我
国
给
水
深
度
处
理
发
石灰、氢氧化钠、碳酸钠用于水厂
展 现
状
调 节 PH的 对 比 试 验 研 究
及 技
术
文 / 陈明 ( 广东东莞东江水务有限公司)
应
用
探
某 水 厂 原 水取 自 河 流 地表 验即 在实验室利用六联搅拌试
2、碱调节剂的投加量越
讨
水 ，其 PH为 6.9 —7.1， 碱度为 验机 ， 模拟 水厂 生 产中 的混 凝 大 ， 混 凝 沉 淀 后 PH 的 下 降 率
三、加碱调节PH的成本核算 1、前加碱调节PH的成本
图7 前投加氢氧化钠烧杯混凝 试验 PH的变化情况
图8 前投加氢氧化钠烧杯混凝 试验浊度的变化情况
图9 前投加氢氧化钠烧杯混凝 试验余铝的变化情况
1 7 水工业市场 2009年第11期
专题
PH 氨氮（mg/L） 铝（mg/L）
表5 一期投加碱试验结果
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 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： C2H5 OH + O2－ CH3COOH + H2O 上述反应的产物C H3C OOH 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 .0 5m g /L ， 说 明 砂 滤 池对 氨 氮
表5（续） 一期投加碱试验结果
反应池 8.7 0. 50 0. 08
沉淀池 8.6 -0.10滤后水（未加氯） 7.3
<0. 05 0.04
滤后水（已加氯） 7.2
< 0.05 0. 03
表6 后投加氢氧化钠烧杯试验结果
N aOH
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
(mg/L)
PH
6.61 6.73 6.82 6.98 7.16 7.34 7.52 7.85 8.18
余浊
前投加石灰混凝后铝的变化情况
mg/L）
铝（ 余
余铝
石灰投加量（mg/L）
石灰投加量（mg/L）
石灰投加量（mg/L）
图1 前投加石灰烧杯混凝搅拌 试验PH的变化情况
图2 前 投加 石灰 烧杯 混凝 搅拌 试验浊度的变化情况
图3 前投加石灰烧杯混凝搅拌 试验余铝的变化情况
组平行的中试装置，模拟水厂生 产工艺，中试装 置的 工艺 流程 为：混凝反应—斜板沉淀—石英 砂过滤。其中分A、B两组。A组 所用的石英砂为水厂实际生产中 所用的石英砂（即取自水厂滤池 的石英砂），B 组所用的石英砂 为新的石英砂（即未使用过的石 英砂）。
表7 后投加碳酸钠烧杯试验结果
Na CO
23
0
1
2
3
4
5
6
7
8
(mg/L)
PH 6.60 6.62 6.68 6.76 6.84 6.95 7.03 7.25 7.37
从烧杯混凝试 验 结 果 （表 1、 2 、 3 ） 可 以 查 到 ， 相 应 的 三 种碱调节剂的投加量为：石灰 6 mg/L，氢氧化钠5 mg/L，碳酸钠 18mg /L 。
7. 69
8.29
余浊(N TU )
2 .66
2 .55
2.30
2 .13
1. 68
1.62
余铝(mg /L)
0 .0 7
0 .08
0.0 9
0 .11
0. 13
0.1 7
1 5 水工业市场 20 09 年第11 期
专题
前投加石灰混凝前后 PH 变化情况
混凝前 PH 混凝后 PH
前投加石灰混凝后浊度的变化情况 余浊（NTU）
1、投加碱 调节剂，提 高原 物，在偏碱性的条件下，聚合氯
反 应前投加 碱， 前 投加和后投 水 P H ， 经 混凝 沉 淀 后 ， P H 降 化铝的水解产物的溶解度增加，
加各有其优缺点。据相关的研究 低。这主要的原因可能为聚合氯 从而增加了水中铝离子的浓度。
报 道，前 投加除了 可以调节 PH 化铝水解后产生H+，消耗了水中
（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
二、后投加碱试验 后投加碱试验为滤后水加 碱调 节PH的试验 。由于 条件所 限，后加碱试验仅以出厂水进行 了氢氧化钠和碳酸钠的烧杯投加 试验。试验结果如下： 从 表 6、 表7 可 以看 到 ：将 出 厂水 调到相同 的PH，氢 氧化钠 的耗量远小于碳酸钠。
前投加氢氧化钠混凝后铝的变化情况 余铝
氢氧化钠投加量（mg/L）
图4 前投加氢氧化钠烧杯混凝 搅拌试验 PH的变化情况
氢氧化钠投加量（mg/L）
图5 前 投加 氢氧 化钠烧 杯混 凝 试验 浊度的变化情况
氢氧化钠投加量（mg/L）
图6 前投加氢氧化钠烧杯混凝 试验余铝的变化情况
1 6 水工业市场 2 00 9年第1 1期
展 现
3.00 2.78 2.59 2.30 1.97 1.86
水厂进行，其中分为独立运行的
状
余铝(mg/L)
0.09 0.10 0.11 0.12 0.15 0.17
一、二期生产线，其工艺流程完
及
表4 前投加碱中试试验对比结果（石灰投加量3mg/ L）
PH 浊度( NTU) Al ( mg/ L)
和生产试验结果均表明，前投加 碱后 滤后水PH下 降的主 要原因 为滤池表层生物膜作用的结果。
PH 氨氮（mg/L） 铝（mg/L）
表4 （续 ） 二期 未投 加碱 试验结 果
反应池 7.0 0. 40 0. 03
沉淀池 7.0 0.50 0.02
滤后水（未加氯） 6. 85 <0.05 0. 01
2HNO2 + H2O － 2HNO3 为了证明上述推测，进行 了以下对比试验：在中试试验 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，在中试试 验投加 石灰时， 待滤水的PH为
前投加氢氧化钠混凝前后 PH 变化情况
混凝前 PH 混凝后 PH
前投加氢氧化钠混凝后浊度的变化情况 系列 1
A待滤水 7. 3 7. 66 0. 12
A砂滤后水 6. 9 0. 55 0. 04
B待滤水 7. 3 8. 05 0. 12
B砂滤后水 7. 3 0. 37 0. 11
全相同，即网格絮凝—平流沉
技
淀—石英砂过滤。试验时选择
术
一、二期进行对比，其中二期未
应 用
投加石灰，一期在投加聚合氯化
探
铝前投加不同量的石灰，以了解
讨
表4（续） 前投加碱中试试验对比结果（石灰投加量3mg/ L）
PH
A待滤水 8. 6
A砂滤后水 7. 1
B待滤水 8. 6
B砂滤后水 8. 3
在不同量石灰下的投加效果，试 验结果如下（表5依次为增加石 灰投加量的测试结果）。
Al ( mg/ L) NH- N( mg/ L)
3
0. 21
0. 04
20—40mg/L(以碳酸钙计)之间， 反应 、 沉淀 过程 。 试验 用水 取 （ 相对于混 凝前的 PH ）越大。
属低矿化度、低碱度、偏酸性。 自上述某水厂的原水，浊度为50 主要的原因可能为聚合氯化铝在
原水经常规工艺处理后其出厂水 NTU左右。试验时用聚合氯化铝 不 同的P H条件 下生成 不同的水
从表4中试结果可以看到：当 滤层存在生物膜时（A组），滤 后水的PH、氨氮、铝均有较明显 的降低趋势。当滤层不存在生物 膜时（B组），则滤后水的PH、 氨氮、铝与待滤水基本相同。综 合上述烧杯混凝搅拌试验及中试 结果，可以小结如下：
