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。

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。

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。