低温低浊水混凝剂遴选试验

聚合氯化铝之低温低浊水处理解决方案一、导论低温低浊水处理是净水技术的一个难点，目前水处理领域对低温低浊水尚没有确切的定义。

我国北方气候严寒，冬春季节水温可降至0~2℃，浊度降到10~30NTU（有时10NTU以下）；我国南方地区以长江水系为代表每年随着冬季的到来，水暖和浊度逐渐下降，水温一般在3~7℃，浊度一般在20~50NTU之间变化，把每年11月至次年3月温度低于10℃或浊度低于30NTU的地表水称为低温低浊度水。

低温低浊水的水质特性，简言之即温度低（0~10℃之间）、水中颗粒物浓度低（浊度小于30NTU）、耗氧量低、碱度低、水的粘度大、Zeta电位低。

正是由于此水质特性，使得低温低浊水处理成为水处理界的一大难题。

二、低温低浊水难处理的原因分析1、水温的影响水温在影响低温低浊水处理效果的诸多因素中至关重要。

低温对混凝剂水解速率影饷很大，低水温使水解反应速度减缓，在常见的混凝剂中，铝盐较铁盐受水温影响大聚合氯化铝。

以常用的硫酸铝为例，当水温为0℃时，硫酸铝水解速率只是5℃时的2/3~1/2聚合氯化铝。

同时低温对混凝反应速率很大，国外试验表明，水温每升高10℃，反应速率要增高1倍或2倍PAC。

由此可见，在低温条件下，混凝反应的效果很差。

水温低，水的粘度增大，水中颗粒物和絮凝体沉淀速度下降，加之低温时气体溶解度大，溶解在水中的气体增多，其大量吸附在絮体四周，不利于絮体和颗粒物质沉降。

且水的粘度大时，水流剪切力增大，当水流收到扰动时轻易使已形成的大的絮体撕裂、破碎，变得细小、松散，不易下沉。

水温低，水中胶体颗粒的Zeta电位高，颗粒间排斥势能升高，斥力增大，且水温低时胶体颗粒的布朗运动动能减小，水的粘滞系数升高，几者综合，不利于胶体颗粒碰撞脱稳。

水温低时，溶剂化作用增强，颗粒四周轻易形成一层水化膜，不利于胶体的凝结。

水温低，聚合反应速率减小，絮凝剂水解产物以高电荷低聚合度的物质为主，不仅不利于胶体絮凝，更重要的是不能有效发挥其吸附架桥的作用。

No． 2 ， 2014 Vol． 33 ， April 25thTechnology ， 2014 Water Purification
高锰酸钾及高铁酸钾预氧化及 Al13 对低温低浊水的混凝效果
1 齐敦哲 ， 余 1 磊， 肖 2 寒， 徐
慧
2
（ 1． 宁夏宁东水务有限责任公司 ， 宁夏银川 640100 ； 2． 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室 ， 北京 100085 ） 摘 要 针对宁夏宁东水厂冬季低温低浊水处理困难的问题 ， 研究了高锰酸钾和高铁酸钾预氧化对混凝效果的影响以及提
表3 中试装置的设计参数
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净 水 技 术 WATEＲ PUＲIFICATION TECHNOLOGY
No． 2 ， 2014 Vol． 33 ，
April 25th， 2014
当 PAC 投加量一定时， 高铁酸钾和高锰酸钾先 于 PAC 投加对浊度和 UV254 的去除效果最好， 其次 是同时投加， 二者后于 PAC 投加效果最差。这可能 是因为氧化剂先于 PAC 投加可以与胶体表面的有机 物发生反应， 破坏胶体颗粒表面的有机涂层， 起到压 缩双电层的作用， 提高混凝效果。以高锰酸钾为例， 当氧化剂与 PAC 同时投加或后于 PAC 投加时， 由于 PAC 已经完成压缩双电层和电性中和作用， 使得高锰 酸钾产生的部分新生态二氧化锰没有成为混凝剂的 絮凝核心， 从而减低了去除效果， 影响了混凝作用。
［48 ］ 3
）， 高级工程师， 从事水利工程建设管
理工作。 ［ Email： xhwan_1985@ aliyun． com。 通讯作者］ 徐慧，
齐敦哲， 余 磊， 肖 寒， 等． 高锰酸钾及高铁酸钾预氧化及 Al13 对低温低浊水的混凝效果 水质的影响。 在以往的试验中发现， 高碱化度的 PAC 中含有 较多的有效成分 Al b ， 处理低温低浊水时具有较好的 混凝效果。针对高碱化度的 PAC ， 本研究提纯了混 凝剂中的有效成分 Al b ， 希望在冬季低温低浊水运行 时能够提高浊度等指标的去除率。结果表明提纯后 的 Al13 在处理低温低浊水时具有明显的优势， 在 pH 降低到 7． 7 时效果更明显。

了 混凝剂和助凝剂， 并确定了 其最佳投药量和投加点。当水厂以C 稀释液投加量为5. 7 m岁L， A P M投加量为0. s m岁L 时， 沉后水浊度小于0. S NT 。 U
关键词: 低温低浊水; 黄河水; 混凝; 沉淀; 强化工艺; 微涡旋; 低脉动
中图分类号: 钊99 .2 1 2
文献标志码: B
文章编号: 167 一 3 9353(20 8)0 一 2 一 0 3 09 0 2
Research on en anced Process of coagu ation and sedimentation f r h l o the treatment of low temPerature and t r idit Yellow 形ver water ub y
图1 2006 年原水温度和浊度 珑 . I T m娜朴 e 助d t 山击 a l wa e i Z 巧 u 1 t f a y w tr n 仪
第2 卷 第3 期
供
水 技
术
20 8 年6 月 ) (
2 试验材料与方法
2. 1 试验设备
浊度见图3。
2.5 卜 匀 』 之 ~ 侧 影
根据水厂实际情况和烧杯试验结果， 制作了水 厂混凝、 沉淀模型设备， 处理水量为1 m3 h。模型 0 / 中 将机械混合改为栅条混合器混合， 并在絮凝池竖 井内增加了强化絮凝网格， 将侧向流斜板改为上向 流斜板， 将淹没孔口 集水改为水平堰集水( 见图2) 。 栅条混合器通过高比 例高强度的微涡旋， 利用 其强烈的离心惯性效应可使药剂瞬间进人水体细 部， 使胶体脱稳瞬时、 充分; 强化絮凝格网的布设一 方面形成微涡旋， 使颗粒碰撞合并， 另一方面利用过 网的剪切使絮体压实， 密度增大; 在低温低浊期， 小 间距斜板为矾花的 沉降提供了良 好的水力条件。 工艺参数:混合 时间为 1. 2 ，絮凝时间为2 而n， ， 0

含阴离子表面活性剂(SDS)低温低浊水的絮凝特性研究的开
题报告
一、选题背景
含阴离子表面活性剂（SDS）低温低浊水在实际应用过程中，由于其表面活性剂的存在，使得水体中存在着大量的悬浮颗粒和胶体颗粒，这些颗粒不仅影响了水体的透明度，还增加了后续处理过程的难度，因此研究含阴离子表面活性剂低温低浊水的絮凝特性，对于实现水体的清澈透明、减轻后续处理工作负担具有十分重要的意义。

二、研究内容
本文重点研究含阴离子表面活性剂低温低浊水的絮凝特性，探究不同处理方法对该水体的絮凝效果，进一步深入分析水中悬浮颗粒和胶体颗粒的成分及特性，以及其对絮凝效果的影响因素、机理等方面的问题，最终实现该水体的清澈透明。

三、研究目的
（1）分析含阴离子表面活性剂低温低浊水的物理化学特性，并探究其所含悬浮颗粒和胶体颗粒的特征；
（2）分析不同处理方法对含阴离子表面活性剂低温低浊水的絮凝效果，找到最优处理方案；
（3）探究悬浮颗粒和胶体颗粒成分及特性对絮凝效果的影响因素和机理，以及可能存在的限制因素。

四、研究方法
（1）采用一定的优化实验设计，对含阴离子表面活性剂低温低浊水进行处理实验，根据实验结果进行优化方案选择；
（2）采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、激光粒度仪、红外光谱仪等多种测试手段，对悬浮颗粒和胶体颗粒的成分及特性进行分析；
（3）利用电导法、紫外吸收法、涂片法等成熟的技术手段，对含阴离子表面活性剂低温低浊水的物理化学特性进行分析。

五、预期结果
通过本次研究，可以探究含阴离子表面活性剂低温低浊水的絮凝机理及其悬浮颗粒和胶体颗粒的成分及特性，最终得出最优的处理方案，有效地提高含阴离子表面活性剂低温低浊水的水质，使其清澈透明，减轻后续处理工作负担。

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文国内图书分类号：TU991.22国际图书分类号：628.1工学硕士学位论文低温低浊水混凝特性及强化混凝技术硕士研究生：肖峰导师：马军教授申请学位：工学硕士学科、专业：市政工程所在单位：市政工程系答辩日期：2005年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学- I -哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Classified Index：TU991.22U.D.C:628.1Dissertation for the Master Degree in Engineering.COAGULATION CHARACTERISTIC AND ENHANCED COAGULATION TECHNOLOGY OF WATER WITH LOW-TEMPERATURE AND LOW-TURBIDITYCandidate：Xiao FengSupervisor：Prof. Ma JunAcademic Degree Applied for：Master of Engineering Specialty：Municipal Engineering Affiliation Dept. of Municipal Engineering Date of Defence：December, 2005Degree Conferring Institution：Harbin Institute of Technology- II -哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要利用透光脉动、ferron-Al逐时分光光度法及剩余浊度测定等方法, 在实验室进行了低温低浊水混凝效果强化方面的研究，找出低温低浊情况下混凝不利的影响因素。

发现增加溶液的初始颗粒浓度(或初始浊度)会提高混凝反应速率, 但这种增加不是无限的。

对于低温情况下,混凝过程中颗粒的聚集速率与其初始浓度(初始浊度)成线性关系。

提高初始浊度(从3.30 ntu到9.30 ntu)能使聚集速率线性增加。

低温低浊水处理低温低浊水处理工艺研究1难以净化的原因低温低浊水中的杂质,主要是以细的胶体分散体系溶于水中,而且胶体颗粒比较均匀，胶体颗粒具有很强的动力稳定性｝t凝聚稳定性，并且带负电的胶体微粒数量很小。

所以，为达到电中和所需的混凝剂也少，因此形成的絮凝体细、少、轻、难于沉淀，易于穿透滤层。

由于浊度较低，胶体颗粒数目较少,颗粒相互碰撞而聚集的机会减少。

水温低,胶体颗粒的Zeta 电位较高［‘」，胶体颗粒间的排斥势能较大,而且此时颗粒布朗运动动能减小，粘滞系数增大,更不利于颗粒碰撞，而使胶体颗粒脱稳困难。

水温低,胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围水化作用突出,妨碍其絮凝。

水温低,水的粘度变大而使沉速减小,加之低温时气体的溶解度大，使形成的絮凝体密度降低，溶解气体大量吸附在絮凝体周围,也不利于其沉淀。

2国内外研究现状2。

1生物法清华大学的胡江泳,王占生[［z]针对低温低浊污染水源,采用生物预处理的手段进行现场试验研究,结果发现以陶粒为载体的生物预处理工艺，常温能去除水中有机物COD 26.2 ％ , SS 60％一70 ％，氨氮80%a温度小于3℃时，COI〕去除率20％，SS去掉40 %，氨氮减少50 %。

2.2气浮技术气浮工艺净化水质的原理是利用压力溶气水骤然减压释放大量的微细气泡与原水加药混凝产生的絮体粘附在一起，使其整体密度小于水的密度，使带气絮体浮至水面，形成浮渣,从而实现悬浮胶体杂质的去除及水质的净化。

王毅力等［[3］采用絮凝一溶气气浮（DAF)工艺处理密云水库低温、低浊水的中试结果表明，碱化度B值越高的PAC，其电中和能力越强，而且在相同的除浊效果下絮凝剂投量也越少。

该工艺对于不同浊度的原水可达到70 % -J 85％的除浊率，且原水浊度越高，除浊率也越高。

但该工艺最大的弊端是需要增加溶气设备。

上海市政工程设计院的熊长学〔4〕将北方某水厂处理工艺进行改造,将浮沉池改为斜管沉淀池，而普通快滤池增加气浮系统，研究表明出厂水浊度可以降到0。

低温低浊水混凝处理方法
低温低浊水混凝处理方法是一种针对水中微小悬浮物的处理技术，可以用于去除自来水、废水等中的杂质与颗粒物。

其主要原理是利用低温（一般在0~5℃之间）和低浊度（一般小于50NTU）的水环境，加入适量的混凝剂，通过吸附和沉淀作用将悬浮物沉淀下来。

低温低浊水混凝处理方法的主要步骤包括以下几个方面：
原水处理：首先将待处理的水进行初步处理，如除砂、除泥、过滤等，简单去除大颗粒悬浮物。

加药混凝：向经过初步处理的水中加入混凝剂，如聚合氯化铝、硫酸铁等，使悬浮物颗粒间产生带电性，从而吸引并连接成较大的絮凝物。

沉淀：在低温低浊的条件下，沉淀速度变慢，有助于形成较大的絮凝物，并有利于稳定把握出水水质，使水质达到国家相关标准。

出水：将沉淀下的絮凝物与水体分离开，即可获得处理后的水源。

需要注意的是，在低温低浊水混凝处理中，具体的药剂类型、用量和混凝时间等参数需要按照实际情况进行调整，以保证处理效果和经济效益。

率。
Ｉ 机 理研 究
混合和初始絮凝是给水处理的重要环节。 混合的本质是混凝剂的水解产物向水体中的扩散过程 。 扩
散分 为宏观 扩散 和亚微观 扩散 ， 而导致 微观 微粒 的碰撞 反 应 。 观 扩散取 决 于浓度梯 度 和水体 湍 动强 从 宏
度， 一般的混合设备均能完成宏观扩散 。 微观微粒的碰撞反应取决于热力学条件和微粒 的物理化学特 性。 亚微观扩散是扩散阻力最大的一环 ， 它决定了混合的效果。 对扩散系数可描述如下 ：
例高强度 的微涡旋 ， 从而充分利用微小涡旋 的离心惯性效应使混凝剂的水解产物瞬问进入水体细部 ， 使 胶体颗粒脱稳 ， 避免了局部药剂浪费或局部药剂不足的现象发生。 于低温低浊水 的混合 ， 对 该工艺设备 可迅速使其问胶体颗粒脱稳析出 ， 同 时， 较强的剪切作用避免 了微絮体的不合理 长大 ， 而保证单位体积 内的颗粒数 ， 从 为微小矾花的凝
有机成分较多， 密度较平常时期小 ， 动力粘度系数变大 ， 颗粒的权限沉降速度变小 ， 应用传统水处理工艺
办法浊度去除率较低。本文通过微涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术 ， 对低温低浊水处理是行 之有效 的工艺方法 ， 通过理论分析和工艺实验验证， 应用新工艺方法 ， 将有效提高低温低浊水 的悬浮颗粒去除
要： 依据低温低浊水 的特点 ， 对其处 理过 程 中的亚微 观传 质及 絮凝过 程 中的动力 特性进 行分 词： 低温低浊水 ； 惯性效应 ； 涡旋 ； 微 低脉动
文献标识码 ： Ａ
析， 并通过试验结果阐明 了该技术 的可应用性和实用性 以及低耗高效 的特点 。
中图分类号：Ｔ ９ ．４ Ｕ９ １２
收稿 日期 ：０ ６— ８—２ ２０ ０ ５ 作者简介： 黄连平（ ９ ２ ） 男， 宁海城人 ， ： １７ 一 ， 辽 工程师 ， 主要从事 电厂化学 方面的工作． ．

固液分离常采用的构筑物有沉淀池、澄清池、气
而且投 药量与沉淀池 出水浊度之间无显著的相关关
城镇供水 Ｎ ． ２１ ３ Ｏ ５ ０１ ３
ｙ
・
水处理技 术与设 ・
系。在天津引黄低温低浊水试验中 ，结果表 明高 】
锰酸钾复合药剂 Ｐ Ｃ对低温低浊水 的强化混凝作用 Ｐ 明显 ，Ｐ Ｃ在 １ — ． ｇ Ｐ ． １ｍ／ ０ ５ Ｌ的投量 范围 内可 以使 由 处理前浊度 ２ Ｎ Ｕ降至气浮出水浊度 ０ ～ ． Ｔ ； ．Ｔ ０ ． １ Ｎ Ｕ ８ ５ 潘碌亭通过实验证 明聚硅酸铝铁复合絮凝剂 嘲对低
反 应 的要 求 也 并 不 像 沉 淀 法 那 样 高 。 因为 沉 淀 法 是 依靠 颗粒 絮 凝长 成 大而 重 的絮粒 而 下 沉 的 ， 而 絮粒 的成 长 过 程 则 需 要 足 够 的时 间 ，一 般 为
，
Ｃ ＯＤＭ 【 ｜
３ ．助凝剂的使用 ．２ １ 单独使用混凝剂有时效果不理想 ，混凝剂与助凝 剂配合可以达到较好的除浊效果 。目 前有很多水厂使 用硫酸铝作为混凝剂 ， 并辅加助凝剂来提高混凝效果。
一
图 １ 侧 向流 斜 板 浮 沉 池 的 剖 面 示 意 图
浮 沉 池 采 用气 浮 方 式 运 行 ，对 于 前 序 混 凝
形成的絮体轻而疏松 ，絮体密度少 ， 的动力粘度系 水 大，因而颗粒分离速度会减少。如果从构筑物的设计
５～１Ｎ Ｕ ０ Ｔ ，因此通常把温度低于 １ 、浊度低 于 ０ ３Ｎ Ｕ的地表水称为低温低浊度水。由于低温低浊水 ０Ｔ
粘度大 ，含有的颗粒数量少 ，颗粒发生碰撞机会少 ， 发生混凝 的机率降低 ； 而且 由于水化膜 内的水粘度和 重度增大，影响了颗粒之间粘附度 ； 水温对混凝剂的 水解反应有明显的影响 ， 温度低使水解反应速率减缓 ， 影响混凝效果。 ２ 、低 温低 浊水 处 理原 理

处理微污染黄河水的混凝剂选择试验摘要：针对微污染、富营养化的水库水进行了混凝剂的选择试验，研究表明，沧州市东水厂现采用的聚硅酸铝混凝剂只适用于冬季(低温下），夏、秋季节以硫酸铝代之可显著改善供水水质并降低制水成本。

关键词：富营养化水库水混凝剂聚硅酸铝硫酸铝1东水厂概况大浪淀水库（以黄河水为水源)为沧州市东水厂水源，目前已属微污染水质。

义丨厂一直采用传统处理工艺，即混凝、沉淀、过滤和消毒。

工艺流程如图1所不O水库水经配水井至静态混合器，预氯化后在双层隔板反应池反应21mim再于平流沉淀池停留120!^0后到四阀滤池(采用90(^厚的石英砂均质滤料、周期为2处的水反冲洗方式)，经加氯消毒再进入清水池，由送水泵房输至城市管网。

该厂现采用无机复合型混凝剂聚硅酸铝(?431)，在处理同样水量时，夏季用药量是冬季的4倍以上，但出厂水水质仍不理想。

2混凝试验2. 1试验方法在东水厂的生产流程中，对？六31、A12(S04)3> PAC、△12 604)3+活化水玻璃4种混凝剂进行混凝效果对比试验。

2. 2结果与讨论在保证出水浊度<7奶^的前提下，4种混凝剂的最佳投药量及混凝试验结果对比见表1，净水费用比较见表2。

表1 4种混凝剂混凝试验结果混凝剂最佳投药量去浊率(%)除藻率(%) CODMn去除率(%)沉后水残铝(mg/L) PASI0. 2~0. 4mL75. 938. 019. 30. 254A12 (S04) 320~40 mg/L83. 459. 124. 60. 245PAC10〜30 mg/L64. 648. 626. 80. 108六12 604)3+活化水玻璃仏+8)八：20~40 mg/LB: 0.5〜3 mL/L82.667.339.40.244ft: PASI*A12(S04)3、水玻璃、硫酸的含量分别为 10. 7%、9. 0%、1. 2%o表2混凝剂的净水费用比较混凝剂单价(元/t)投药量(g/m3)药剂费用(元/ra3)PASI146. 33150. 0461A12(S04)3739. 0300. 0222PAC2600. 0250. 065八12604)3+活化水玻璃 753. 030+280. 022 6 由表1、2可知，八12 604)3的药剂费用最低，混凝效果也较好，故建议以八12604)3作为夏、秋两季温度较高时的混凝剂。

低温低浊地表水处理技术的探讨刘晖(深圳市物业工程开发公司广东深圳 518000)摘要：东北地区低温低浊地表水采用常规工艺难以净化处理，往往又因为受到污染而使原水的色度、耗氧量提高，进一步增加了水质净化的难度。

另外，地表水体水质在一年中变化很大，采用固定的常规净化工艺很难适应。

本文对水处理工艺混凝、分离和过滤等环节进行7分析，得出了采用浮沉池工艺可以经济合理地处理低温低浊地表水的结论。

关键词：低温低浊；地表水；混凝；分离；过滤；浮沉池1．低温低浊水水质特点我国东北地工全年有四、五个月的时问处于寒冷季节，水体被冰层覆盖．江河水温0—1℃，水库水下层水温2～4℃。

这个时期原水浊度也很低，江河水为5-30NTU，而水库水也只有5-10NTU。

原水水温低，水的动力粘度系数提高，减弱了水中胶体的颗粒运动，降低了他们之间相互碰撞的机率；水中胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围的水化膜加厚，妨碍颗粒凝聚；同时，通过混凝所形成的絮体较轻，不易下沉，难以通过沉淀从水中分离出去。

对于水库水而言．由于它的水流状态特点而表现出不同于江河水质的特性。

水库水近似于静止状态，水体中各部位因不易掺混而表现出水质成份分布的不均匀性。

水库水中的藻类大量繁殖不但妨碍水处理构筑物的正常运行。

而且藻腥味很重，影响水质；水体中的矿化度由于水分的强烈蒸发而提高：水中含有大量的植物腐烂所形成的腐植质不仅提高了水库水的色度，而且会对水中粘土形成的胶体、硅酸溶胶、铝和铁的氢氧化物起到保护作用。

这些都增加了水库水的净化难度。

2．水处理技术的改进随着饮用水水质标准的提高，低温低浊江河水和水库水的处理难度又有所增加，常规的水处理工艺如果不加以改造很难满足新的水质标准要求，这就是需要采取切实可行的技术对策来解决新问题。

低温的不利因素，影响了水处理的各个处理环节。

对于工程设计，应对投药、混凝、沉淀和过滤等处理环节进行具体分析。

水处理工艺主要包括混凝和分离两大过程。

不同混凝剂处理低温低浊水的对比应用研究张立东;李彦文【摘要】在我国北方进入冬季,松花江水处于长达4～5月的低温低浊期,温度一般维持在3～6℃,浊度一般在6～ 13NTU之间.本文利用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC),通过经验数据法和正交试验等方法确定最佳投药量,使剩余浊度基本上降到0.5NTU以下,并且进一步考察水中其他因素,如氨氮、硬度、COD、电导率和pH的去除情况,其中COD随着混凝剂的投加有明显的去除效果,剩余含量在0.8mg/L左右,而氨氮在0.5 mg/L上下浮动.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2014(031)009【总页数】3页(P67-69)【关键词】低温低浊水;聚合氯化铝(PAC);聚合氯化铝铁(PAFC)【作者】张立东;李彦文【作者单位】吉林化工学院资源与环境工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院资产管理处,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】TU991.2由于水资源的紧缺和流经城市河段的水质污染，使得采用水库作给水水源的情况日渐增多，但水库水具有浊度低、藻类多的特点.以江河水为水源的水厂，在每年10月至次年3、4月的枯水季节，也存在着浊度较低、有机物污染加剧、水温低的类似问题.在我国北方广大地区有长达5～6月的冰封期，水质长时间处于低温低浊状态，江河水温0～1℃，浊度为5 ～30 mg/L，水库水下层水温2～4℃，浊度为5～10NTU，在冬季，水质的物理化学特性与其它季节相比具有温度低、浊度低、耗氧量低、碱度低、水的黏度大等特点，这给不少自来水厂的冬季处理带来了很大困难.因此，解决低温低浊水质净化技术的问题，是一项很有价值并十分重要的现实问题［1-3］.1 低温低浊水处理难点的分析低温低浊水是指水温在0～4℃，浊度在1～30NTU的原水，现研究发现低温低浊水难以处理的原因主要有以下几点:水温低，水分子热运动缓慢，从而减缓了水中胶体杂质颗粒的运动.同时胶体颗粒间的排斥势能增大，不利于颗粒碰撞，使胶体颗粒脱稳困难.低温时，水的粘滞性高，流动性差，不利于混凝剂在水中的扩散和水解.水温低，胶体的溶剂化作用增加，颗粒周围水化作用突出，妨碍其凝聚.水温低，对药剂水解的吸热过程有不利影响，使水解不完善，影响药剂效能的发挥. 水温低，气体在水体中的溶解增加，使絮体密度降低，溶解气体大量吸附于絮凝体周围，不利于沉淀分离.浊度低，单位水体中颗粒数量少，密度低，颗粒有效碰撞几率减少.浊度低，颗粒细小均匀，形成的絮凝体细、少、轻，难于沉淀，易于穿透滤层.2 试验材料与方法2.1 试验内容(1)结合吉林市某段松花江水比较PAC与PAFC的混凝效果;(2)用正交试验确定最佳搅拌强度2.2 试验方法选取吉林市某段松花江水进行研究分析，取河段不同深度的水混合后作为代表水样.对进水和出水的相关参数(如浊度、温度、pH值、电导率、CODMn、硬度、氨氮)进行测定，并选取水处理广泛使用的混凝剂PAC和PAFC对松花江水进行实验分析，以确定混凝剂的最佳投药量［4-6］.2.3 取水方法考虑到取水的可操作性和安全因素，对取水的方法进行了一些改进.在大桥上用绳索提取指定深度的水，然后进行混合.具体方法:选取3个等分断面，每个等分断面按3个等分点进行划分.依次提取每个断面 0.5、1.0、1.5 m 水深处的水进行混合.并现场测定水样的水温、pH值、电导率.3 试验结果与分析试验结果如表1所示.表1 松花江某江段水质情况指标氨氮/(mg·L－1)温度/℃原水硬度/(mg·L－1)CODMn/(mg·L－1) pH 浊度NTU电导率/(ms·cm－1)0.65 90 6.0 7.7 6.71 0.04 4.5松花江下游水浊度都在8NTU左右，COD、氨氮、硬度等相差不大.COD会影响混凝剂的混凝效果，当COD较低时，混凝效果较好，当COD较高时，混凝剂的混凝效果会有所下降.然而，搅拌强度、混凝剂及助凝剂的投加量是影响浊度去除率的主控因素.3.1 正交试验确定最佳搅拌强度用PAC作为混凝剂，每个烧杯投入10 mg/L，观察出水结果.静置时间采用20 min.其中快速搅拌采用:400r/min(30 s)、300 r/min(60 s)、300 r/min(30 s)，中速搅拌采用:120 r/min(600 s)、100 r/min(600 s)、60 r/min(600 s)，慢速搅拌采用:35 r/min(600 s)、30 r/min(600 s)、25 r/min(600 s).采用吉林市松花江上游段水样.通过正交试验确定最佳实验运行工况，试验结果，见表2.表2 最佳实验运行工况静置时间转速/(r·min－1)项目快速搅拌中速搅拌慢速搅拌/min 0.5 10 10 20 300 60 30时间3.2 正交试验确定PAC和PAFC所需浓度采用松花江某江段水样.具体参数与实验结果见图1.由图1可知，当PAC投加量小于10 mg/L时，随着PAC投加量的增加，浊度去除率明显增大;当PAC投加量大于10 mg/L时，随着PAC投加量的增加，浊度去除率反而下降;当PAFC投加量小于10 mg/L时，随着PAFC投加量的增加，浊度去除率明显增大;当PAFC投加量大于10 mg/L时，随着PAFC投加量的增加，浊度去除率反下降.当PAC为10 mg/L时，浊度去除率为72.2%，当PAFC为10 mg/L时，浊度去除率为84.6%.从浊度去除率可以看出，PAFC对低温低浊水的处理效果要优于PAC.这与以往学者研究研究结果一致，PAFC 对浊度的去除效果优于 PAC［7-9］.然而两者单独使用，均未达到理想的效果.因此，可以投加助凝剂来改善低温低浊水浊度的去除效果.图1 PAC和PAFC投加量对浊度去除率的影响3.3 活化硅酸为助凝剂对浊度去除率的影响通过PAC与PAFC最佳投药量的试验分析可知，当PAC和PAFC均在10 mg/L 时，处理效果最佳.因此，PAC和PAFC均加入10 mg/L，投加不同剂量的活化硅酸，考察出水效果.试验结果见图2.图2 不同活化硅酸投加量对浊度去除率的影响当PAC和PAFC投加相同浓度时，随着活化硅酸投加量的增大，PAC+活化硅酸和PAFC+活化硅酸对浊度的去除率均逐渐升高，PAC+活化硅酸对浊度的去除率为95.6%，PAFC+活化硅酸对浊度的去除率为93.5%，当活化硅酸投加量超过12mg/L时，对浊度的去除效果反而下降，可见，当活化硅酸为0.12 mg/L时，为助凝剂的最佳投加量.从图2中还可以看出，投加助凝剂候PAC+活化硅酸对浊度的去除效果比PAFC+活化硅酸对浊度的去除效果要明显.从图1中可知，PAFC单独使用对低温低浊水处理效果较好，当投加助凝剂活化硅酸后，PAC+活化硅酸的处理效果比PAFC+活化硅酸更好，出水浊度为0.4 NTU.从经济角度考虑，PAFC的成本要比PAC成本高很多，因此，选择PAC作混凝剂，PAFC作助凝剂不仅节约成本，而且处理效果有较大的提高.4 结论本文研究了混凝剂及助凝剂的投加量对于低温低浊水处理效果的影响.主要采用水厂处理常用的混凝剂PAC、PAFC以及活化硅酸为研究对象，通过试验分析得出最佳运行工况及最佳投药量.混凝剂PAFC对于低温低浊水有很好的处理效果，考虑到经济因素，PAFC价格昂贵，尽管处理效果略好于PAC，但综合考虑水厂运行的成本及出水效果，可选用PAC作为混凝剂，活化硅酸作助凝剂.对低温低浊水进行处理，能够达到良好的出水效果，出水为0.4NTU.参考文献:【相关文献】［1］贾如升，高玉兰，杨杰.不同混凝剂处理低温低浊的淠河水的对比实验研究［J］.工业水处理，2014，34(2):40-42.［2］薛天光，肖利萍，裴格，等.处理低温低浊水的最佳混凝剂优选实验研究［J］.城市建设理论研究，2013(10):46-48.［3］徐锰，李风亭，张冰如.处理水库低温低浊水混凝剂的优选［J］.净水技术，2009，28(3):69-72.［4］孙云凯，何文杰，孙颖，等.丹江口水库水低温低浊期混凝剂优选［J］.供水技术，2014，8(1):1-5.［5］赵海华.低温低浊水处理的混凝剂优选［J］.中国资源综合利用，2009，27(8):29-31.［6］叶琳，汪永刚.低温低浊水处理中混凝剂的应用现状及其发展［J］.科技风，2010(21):256. ［7］李阳阳，苗方林.强化混凝在处理低温低浊水中的应用［J］.广州化工，2013，41(17):39-40. ［8］ Kang JL，Byoung HK，Jee EH，et al.A study on the distribution of chlorination by-products(CBPS)in treated water in Korea ［J］. Water Research，2001，35:2861-2872. ［9］ Sylvia EB，Stuart WK，Gary LA.Natural organic matter and disinfection byproducts:characterization and control in drinking water-an overview［C］.Washington DC:American Chemical Society，2000:2-14.。