处理高氨氮-高有机物原水的混凝剂选择试验

©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net公用科技处理高氨氮、高有机物原水的混凝剂选择试验上海市自来水市南有限公司徐泾水厂周丽英,倪静,王盛摘要该文介绍了以高氨氮、高有机物污染的淀浦河原水为对象,通过混凝沉淀烧杯试验进行混凝剂使用效果的对比性研究。阐述了硫酸铝(AS)和聚合氯化铝(PAC)对浊度、色度、UV254、耗氧量的去除效果,并作出比较。关键词:高氨氮高有机物混凝剂聚氯化铝硫酸铝1概述内河河网水源属于上海市第三类水源。2006年,上海内河河网中Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水河长占到总河长的80%以上,主要超标项目为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量和溶解氧等。2006年上海郊区水厂有134家,原水绝大部分取自受污染的内河水。因此,对处理高氨氮、高有机物污染的内河第三类原水的研究是十分必要的。强化混凝沉淀环节是提高水处理系统除污染效率的关键,而选择优质高效的混凝剂则是提高混凝效率的重要途径之一。混凝药剂选择得恰当与否,直接关系到处理效果和处理成本[1、2]。该试验选用上海市市区水厂应用的2种混凝剂(硫酸铝和聚合氯化铝)进行强化混凝试验。硫酸铝是饮用水处理使用最早、最广泛的混凝剂,具有生产工艺简单、价格相对低廉的特点,通常碱化度为20%左右,适用于处理水质情况较好的原水。其主要作用形态是自发水解的产物即初聚物、低聚物和凝胶沉淀物。用硫酸铝作混凝剂时,需要注意的是硫酸铝受水温影响较大,当水温低(<10℃)时,混凝效果差[3、4]。聚合氯化铝(PAC)分子式为Aln(OH)mCl3n-m(m<3n),俗称羟基氯化铝、碱式氯化铝、聚硫氯化铝、多聚羟基络合物,它是一种新型的高效无机高分子净水剂[5、6]。作为商品的PAC,其碱化度为40%～60%,稳定性较好,贮存性可靠。随着无机高分子净水剂将逐步成为主流药剂的趋势,PAC也日益受到关注[7、8]。2强化混凝试验2.1试验材料与方法2.1.1试验用水质该试验在上海徐泾自来水厂进行,原水为淀浦河水。淀浦河属于典型的污染内河,水体污染严重,氨氮、耗氧量、溶解氧等指标严重超标,属劣Ⅴ类水体。试验时间为2007年3月、4月。试验期间的原水水质情况见表1。2.1.2试验药剂和设备试验用混凝剂为硫酸铝和聚合氯化铝,均由江苏省太仓市新星轻工助剂厂提供。混凝搅拌试验在该厂化验室进行,主要设备有TA6-1程控混凝实验搅拌仪(武汉恒岭科技有限公司制造),辅助设备有2100N型液体浊度仪、H.H.S指针式电热水浴锅、温度计、移液管、烧杯等器具。表1混凝试验用原水水质情况项目水温(℃)pH浑浊度(NTU)溶解氧(mg/L)氨氮(mg/L)耗氧量(mg/L)UV254(cm-1)锰(mg/L)原水10～207.0～7.618～500.5～3.06.0～9.08.0～10.00.150～0.2500.2～0.5922009年第23卷第2期©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2.1.3试验方法先用蒸馏水将混凝剂稀释成氧化铝含量为1mg/L的溶液,再根据试验所需的投加量取相应体积的稀释液加入原水中,混凝沉淀试验的程序见表2。表2混凝沉淀试验程序段号1234转速(r/min)300120500时间(s)306006009002.2试验结果与讨论2.2.1矾花特点在混凝沉淀工艺中,矾花作为一个直观的定性指标,其形成、大小及沉降快慢,可以初步直观地反映混凝剂水处理的情况。影响矾花的因素有很多,除原水水质和水力情况外,混凝剂的种类和投加量对矾花形成的速度、大小和沉降程度往往也有较大影响。投加量不足,矾花难于形成,即使形成,矾花也很小,出水较为浑浊。投加量过大,矾花也会变小,出水浑浊。当投加量在合适的范围时,矾花的形成、大小及沉降速度最好[9]。通过试验可观察到,用硫酸铝作混凝剂时,矾花较小,投加量变化对矾花影响不大,均为细小的絮状矾花,沉降速度较慢。采用聚合氯化铝为混凝剂时,矾花较硫酸铝大,沉降速度也较快,投加量变化对矾花有一定影响,但不明显。2.2.2两种混凝剂对浑浊度的去除效果出水浊度是反映混凝剂实际混凝效果的重要指标。硫酸铝和聚氯化铝对浑浊度的去除效果见表3和表4。表3硫酸铝对浑浊度的去除效果(NTU)混凝剂测试项目试验序号投加量(mg/L)03045607590硫酸铝剩余浊度(NTU)123平均值18.1022.7024.5021.771.142.342.932.141.101.531.801.481.011.802.281