强化混凝与活性炭联用处理赣江微污染水源水试验

环境工程2007年6月第25卷第3期强化混凝与活性炭联用处理赣江微污染水源水试验聂小保(长沙理工大学水利学院，湖南410076)张鹏(中冶集团建筑研究总院环保院，北京100088)摘要采用强化混凝与活性炭联用技术对赣江微污染水源水处理进行试验研究。试验结果表明，强化混凝与活性炭联用较常规工艺能减小出水浊度，显著提高COD和uV的去除率，并有效控制出水余铝含量。原水COD为4．104．25mg／L~右，uV为0．2—0．3mggL时，中试系统出水浊度降低了12％左右，出水COD和uV分别为O．5—0．7mg／L和0．015—0．025mg／L，各自去除率较传统工艺分别提高了36％和40％左右。试验出水余铝浓度均<0．2mg／L，NH1．N去除率没有明显提高。关键词赣江微污染水源水活性炭强化混凝0引言赣江水源水长期以来水质情况良好，1996年监环境质量Ⅲ类标准。但近年来，经济发展，赣江水源水质逐年恶化。以赣江中游峡江至丰城段为例，测数据表明，监测河段85％断面达到或优于地面水2004年该河段水源水质情况见表l。表1赣江峡江至丰城段水质情况该段河水为典型微污染水源水。常规工艺对此类水源水处理存在较大难度。为此进行了强化混凝与活性炭联用与常规工艺处理的平行对照实验。分析对比表明，强化混凝与活性炭联用技术能对浊度、COD和uV等指标达到满意的去除效果，并有效控制出水余铝浓度。·1水厂常规工艺处理效果该水厂以赣江水为原水，处理工艺为常规的“混凝．沉淀．过滤．消毒”工艺，混凝剂为该厂自行生产的聚合氯化铝(PAC)，采用液氯消毒。近几年由于赣江水源水污染程度增加，水厂混凝剂投加量逐年上升。近几年水厂投药量及出厂水水质见表2。表2某水厂1999年一2004年投药■及出厂水水质情况从表2可以看出，出厂水NH．N和COD仍有逐年上升的趋势。若要控制出厂水浊度、NH．N和CODMn等指标，则需进步增加混凝剂投加量。这样不仅使制水成本提高，也将导致出厂水中余铝浓度的增加。2004年抽样检测表明，出厂水中余铝含量时有超标，最高时达0、28mg／L。2试验系统及试验内容’2．1试验系统中试试验装置见图1。图1中试试验装置系统图中试系统主要运行参数：混合反应器：混合时间6min；机械反应池：反应时间20min；沉淀池：沉淀时间1．2h；过滤滤速：8～10m／h；活性炭吸附：滤速68m／h。2．2试验药剂混凝药剂采用聚合氯化铝(PAC)，A1O有效浓度为20％，投加量根据烧杯试验结果取35mg／L。活性炭选用煤质粒状活性炭。维普资讯http://www.cqvip.com’环境工程2007年6月第25卷第3期912．3试验内容试验内容经确定为：采用中试系统与水厂现有工艺进行平行对照试验，分析对比各自出水的浊度、N．N、CODM、uV254等指标。3结果及讨论’试验结果见表3。表3中试试验结果3．1出水浊度由表3可知，中试系统滤后水浊度较水厂常规工艺出厂水略有增加，这是由强化混凝投加了过量的PaC所致。虽然强化混凝提高了悬浮物和胶体的去除率，但同时也会产生过量的氢氧化铝絮体，这些氢氧化铝絮体经过滤后仍有部分残留在水中，导致滤后水浊度有所增加，此时水中悬浮物和胶体浊度变成了氢氧化铝絮体浊度。滤后水经活性炭吸附后’，过量的氢氧化铝絮体能被有效去除，从而炭柱后出水浊度降低，实验中炭柱后出水浊度较常规工艺水厂出厂水降低了约12％。3．2CODM和Uv254的去除由表3可知，中试系统对原水COD和u的去除效果要明显优于常规工艺。试验条件下，中试系统出水COD‰可以控制在0．5～0．7mg／L左右，u在0．015～0．025mg／L左右。而常规工艺出厂水两者的浓度分别为2．0～2．2r,e,／L和0．06～0．15mg／L左右。COD‰和u的去除率分别提高了36％和40％左右。进一步分析还可发现，强化混凝和活性炭吸附对COD和uV的去除效果有所差异。相对于常规工艺，强化混凝对COD的去除可以提高16％左右，对uv的去除可提高32％左右，而活性炭吸附可以分别提高20％和8％。前者对uV的去除较为明显，后者对COD的去除为明显。经分析，认为这种差异是由COD和uV敬的组成成分的分子量不同所致。COD中小分子有机物的比例要高于uV2，这些小分子有机物大都被水中的富里酸海棉结构所吸附，强化混凝中大量加入铝离子，铝离子与富里酸分子通过离子键、络合或表面吸附作用形成更稳定的络合物，使富里酸与小分子有机物之间原有的结合大大减弱，致使富里酸分子所吸附、络合的部分小分子有机物得以释放，导致强化混凝对小分子有机物去除效果要差一些u。组成uV的有机物分子量大都在3000以上，在强化混凝中易被氢氧化铝絮体所捕获，而难以被活性炭所吸附。3．3NH．N的去除由表3可以看出，强化混凝与活性炭联用对NH．