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微污染水源强化混凝水处理技术研究进展

作者:史如萃  
评论: 更新日期:2015年07月20日

        2.4温度对混凝的影响
        低温对常规混凝具有负面的影响作用。有研究显示,低温并不影响TOC的去除,但是对分子量小于1000的低分子量有机物和色度起负面影响。温度的影响是复杂的,低温可能造成水的粘度上升,阻碍混凝剂的扩散和絮体沉降,而且可以影响水解动力学平衡,影响金属氢氧化物的形成。另外,温度影响水的离子积常数,降低离子积常数,从而降低水中氢氧根离子的浓度。
        同时,低温可能造成形成的絮体密实度降低,絮体较小,导致分离效果差。
        2.5碱度及原水水质对混凝的影响
        给水中的大量总有机碳(TOC)通常源于水源中腐殖质,一般只有小于10%的部分是合成有机化合物。这些有机物的含量与加氯后形成的氯化有机物之间呈正相相关关系,即TOC含量高时,三卤甲烷总生成量也相应增多。因此,可用TOC去除率来衡量DBP前驱物质的去除效率。
        研究表明,若原水的TOC越高、碱度越低,所要求的TOC的去除率就越高,需要投加的混凝剂量就相对较大,反之则要求TOC去除率较低,混凝剂投加量相对较小。
        3强化混凝的主要措施
        3.1 增加混凝剂投加量
        通过增加混凝剂投量,使有机物的水化壳压缩,水解的阳离子与有机物阴离子电中和,消除有机物对无机胶体的影响,从而使无机胶体脱稳。不同水质对混凝剂用量的要求不同,混凝剂对水中大分子有机物(uV擞值较大)和憎水性有机物有较好效果。
        3.2调整pH值
        当原水pH值较高时,可通过加酸来降低pH值。pH值为5.0~6.0之间时,有利于形成腐殖酸、富里酸的聚合物,有机物的去除效果较好。一般在混凝剂投加前加酸,以促使混凝剂水解形成高价正电荷。
        3.3投加高锰酸钾复合药剂(PPC)
        高锰酸钾复合药剂(PPC)是以高锰酸钾为主剂的一种复合型药剂,因此水中含有有机物等污染成分时,PPC可发挥其较强的氧化作用,将一部分有机物氧化破坏,从而降低后续处理的有机负荷。
        不同季节、不同污染水体的实验室研究和生产性试验研究证明了PPC在以下几方面具有非常好的处理效果旧4J:
        (1)去除浊度、藻类、臭味方面;
        (2)去除水中的微量有机污染物和致突变活性物质;
        (3)适应不同污染水体和不同温度(尤其是低温低浊水方面);
        (4)取代预氯化助凝等方面。投加PPC的同时,还可以降低
        混凝剂用量,从而减少了污泥产量。
        张锦对某富营养化严重的湖泊水进行的试验研究表明,PPC预处理对含藻水具有较高的强化净水作用。它能明显降低出水中的藻,对藻类引起的臭味及有机污染物更具有显著的强化去除效果,强化效果远远高于高锰酸钾,更好于单纯混凝。
        刘伟等对有机物含量较高的水库水进行高铁酸钾预氧化强化混凝试验研究表明,少量的高铁酸钾(0.5一1.0 mg/L)预氧化即可显著提高混凝效果,出水浊度明显下降。水中色度、uv254和氯仿生成量等有机物综合指标均随着高铁酸钾投超的增加呈明显下降趋势。与此同时,水中铁、锰浓度也显著降低。
        3.4投加粉末活性炭(PAC)
        PAC不但可以去除水中的臭味,还可以去除水中的色度、酚类等有机物,同时有助凝作用。有研究表明。投加粉末活性炭,可以节省1/3的混凝剂。但是,PAC应用于微污染水源水处理需注意投加点的选择、考虑PAC自凝聚作用等问题。正确的投加点可解决混凝去除有机污染物与PAC吸附去除有机污染物的竞争问题,PAC最优投加点应使这种竞争降至最低程度,还应保证足够的炭水接触时间,应根据具体情况通过试验决定。此外,由于颗粒的分散程度取决于自凝聚和水力搅拌强度,并将直接影响吸附效果。PAC直接投入水中后,因自凝聚作用而形成较大团块,而采用强制分散技术,PAC颗粒分散程度叮大大提高。PAC应用于微污染水源水处理的特点:
        (1)使用灵活,可以根据水体的污染状况确定粉末活性炭的投量,对季节性污染水体,可仅在污染严重时投加PAC;
        (2)具有巨大活性比表面积,PAC的吸附速度快;
        (3)可以提高矾花的沉淀性能。
        4建议及展望
        强化混凝是适合我国国情的微污染水源水处理技术的一个主要技术选择方案和重要发展方向。
        (1)强化混凝通过对药剂的匹配改善和混凝工艺的优化,增大絮体对水中超微颗粒的碰撞、吸附和脱除作用,降低出水浊度,提高对有机物的去除率。这是一种不需大资金投入便可解决水源水微污染问题的处理技术,为保护人类饮水安全,解决水质性缺水问题,促进社会进步发挥作用。
        (2)强化混凝可以提高水中天然有机物的去除效率,但同时也带来一些问题:混凝剂的投加量增加,污泥产量增加;原有混凝剂的储存和投加装置的规模可能不能满足新的要求;在强化混凝条件下町能达不到最优浊度去除效果;强化混凝会因为化学药剂消耗量的增加和最终pH值的调节等问题导致水处理成本的增加。
        (3)研制生产专用的絮凝剂并兼顾发展系列化的品种。对不同的水温、不同的pH值、不同的悬浮物和溶解物种类,应使用最适合的絮凝剂,这就要求有不同的絮凝剂,并应定向合成专门的絮凝剂,使产销更对路。原料易得、生产工艺更简单、操作使用更方便、成本更低的絮凝剂,才有市场竞争力。
        (4)推广强化混凝技术,加强处理工艺和工程的研究。絮凝剂的使用方法、用量与效果存在密切的关系,微量的絮凝剂与大虽的水体相混合并非易事。因此,我们必须根据具体情况,采用新技术,在处理工艺上下功夫,力求取得最佳的絮凝效果。
       

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