田胜海 付建国 摘要:在对嘉陵江水系重庆段原水水质分析以及水处理现状分析的基础上,提出采用直接过滤的方法来处理冬季的低温低浊水,并进行模拟试验,试验结果表明,直接过滤低浊水是可行的。 关键词:嘉陵江 低温低浊水 过滤 0 概述 重庆市处于长江与嘉陵江交汇处,受季风雨季以及河流上游特征的影响,原水浊度冬低夏高,从10000NTU以上到5NTU之间变化,冬季为低浊期,并且浊度比较稳定,典型的指标如下: 表1 冬季原水的典型水质指标为:(2000年2月6日,重庆市某水厂原水部分指标)项目 | 色度 (度) | 浑浊度 (NTU) | PH | 总硬度 (以CaCO3计 mg/l) | 盈利支 合成洗涤剂 (mg/l) | 氨氮 (mg/l) | COD (mg/l) | 总碱度 (以CaCO3计mg/l) | 水温℃ | 硫酸盐 (mg/l) | 数值 | 5 | 5.25 | 7.45 | 171 | <0.025 | 0.59 | 8.80 | 148.6 | 11 | 52.82 | 净水工艺为了满足夏季高浊度水处理的要求,通常采用以下流程: 冬季时原水浊度一般在8.22——13.00NTU之间,经过反应预沉以后出水浊度在4--6NTU之间,经过二次反应、二次沉淀后出水浊度在3.5——5.6NTU之间,滤后水浊度在0.90--2.49NTU之间,由此可见预沉处理的除浊率仅在50%左右,二次沉淀的去除率几乎为0。形成这种状况的主要原因可能有二个方面,一是该流程没有混合设施,从而导致低浊时药剂的传质效果差,二是水中的颗粒少,反应物的浓度低,所以脱稳胶体颗粒相互碰撞的要率减少,不容易结成沉降性能好的大颗粒。为了改善这种状况,我们从改善传质加强脱稳与想办法提高颗粒的碰撞机率着手,根据冬季浊度低并且变化小的特点,提出直接过滤的设想,并进行模拟试验。 1 试验的材料与方法 1.1 混凝剂的选择试验:采用大溪沟源水用六杆搅拌机进行混凝试验(原水水质见表1),采用不同的混凝剂,其投量参照大溪沟水厂以前生产实际,其中PAC投量为4mg/L,聚铁投量为8mg/L,硫酸铝投量为16mg/L,混合G值为89OS-1,T为50S,反映G值为60,T为12min,沉淀15min后,测定烧杯1/2处浊度。 1.2 低浊水的直接脱稳过滤试验:在现有的生产工艺流程中接出了两个试验滤柱,其中一个从第一个孔室接出,用来进行直接脱稳过滤试验,另一个从二沉池接出,用来模拟现在的生产实际,从而对比第一个试验滤柱的过滤效果,以修正模型带来的误差。试验滤柱自制,de110mmUPVC管,高2m,内填0.5~1.0mm石英砂,厚700mm;承托承300mm,1.0~5.0mm砂;最大工作水头1.5mm;滤速为16~10m/h。试验流程为:原水→混合反应→过滤→出水 2 试验的结果 2.1 混凝剂选择试验结果发现: 烧杯1/2处浊度分别为:加矾烧杯为9.14NTU,加碱铝烧杯为7.06NTU,加聚铁盐烧杯为6.12NTU,并且水带红颜色,所以沉淀效果为聚铁>聚铝>硫酸铝,综合考虑混凝剂选用聚铝。 2.2 低浊水的直接脱稳过滤试验结果发现: 直接脱稳过滤出水水质很好,略优于生产模拟试验滤柱,测定结果如下: 直接脱稳过滤 试验滤柱 过滤时间 | 5min | 15min | 25 | 40 | 55 | 70 | 90 | 110min | 17h | 18h | 进水NTU | 8.22 | 10.40 | 8.56 | 9.30 | 13.40 | 12.00 | 8.59 | 9.97 | 9.92 | 9.97 | 出水NTU | 0.29 | 0.28 | 0.25 | 0.23 | 0.29 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.29 | 0.27 |
模拟生产滤柱试验试验滤柱 过滤时间 | 5min | 15min | 25 | 40 | 55 | 70 | 90 | 110min | 17h | 18h | 进水NTU | 5.62 | 3.96 | 3.96 | 3.82 | 3.85 | 4.46 | 4.12 | 3.89 | 5.20 | 4.73 | 出水NTU | 0.83 | 0.53 | 0.53 | 0.52 | 0.51 | 0.51 | 0.51 | 0.48 | 0.49 | 0.50 |
3、 结论与分析 综合考虑,使用聚铝作为低浊水混凝剂,直接脱稳的过滤试验表明应用该方法能保证滤后水质。先让胶体离子先迅速脱稳,改善其表面性能,然后在过滤的过程中,脱稳的胶体粒子被滤料吸附,后续的胶体离子与被吸附的胶体离子在滤池窄小的流道中产生碰撞,架桥或絮凝作用,改善了低浊而导致碰撞次数呈平方关系减小的状态,提高了低浊颗粒的碰撞机率,从而絮凝与过滤分离同时完成。此时的工艺流程是: 试验表明应用该方法能保证水质,并且不降低过滤周期,并且在冬季供水量降低,滤池的滤速也可以通过生产调度,使它低于设计水平,从而保证过滤周期,可行性强。今后,为了进一步提高水质,必须考虑合理的混合设施,以提高传质水平。 |