药剂软化中臭氧与混凝预处理的比较_徐宏勇

ComparationbetweenozoneandcoagulationpretreatmentinchemicalagentsofteningXuHongyong，LuoWeiwei，HanYuanyuan，LiuYongdi，JinXibiao（CollegeofResourceandEnvironmentalEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China）药剂软化中臭氧与混凝预处理的比较徐宏勇，罗威威，韩媛媛，刘勇弟，金锡标（华东理工大学资源与环境工程学院，上海200237）［摘要］将臭氧、混凝工艺分别与传统药剂软化工艺结合，考察组合工艺的软化效果并就促进机理进行分析。在水中n（Ca）∶n（总碱度）=1∶1的情况下，臭氧-药剂软化法较传统药剂软化法硬度去除率增幅为5.7%，混凝-药剂软化法增幅为52.07%。臭氧预处理虽然可以有效地破坏不饱和官能团，但其氧化产物多为小分子有机物，仍然具有阻垢作用，导致臭氧预处理效果不佳。混凝工艺通过去除大分子有机物来促进软化过程，无抑制软化产物生成，因此混凝工艺更适合作为药剂软化的预处理工艺。［关键词］软化；臭氧；混凝；溶解性有机物［中图分类号］X703.1；TQ314.253［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）06-0072-03Abstract：Combiningozoneandcoagulationprocesswiththeconventionalsofteningprocessrespectively，thesoften-ingefficiencyofthecombinedprocesseshavebeeninvestigatedandtheacceleratingmechanismsareanalyzed.Undertheconditionofn（Ca）∶n（totalalkalinity）=1∶1，theincreasedhardnessremovalratefortheozone-softeningpro-cessis5.7%andcoagulation-softeningprocessis52.07%higherthantheconventionalsoftening.Althoughtheunsat-uratedfunctionalgroupcanbebrokenbytheozonepretreatmentefficiently，mostofitsoxidantsareorganismswithsmallmolecules，stillhavingscaleinhibitioncapacityandresultingintheunfavorableefficiencyoftheozonepre-treatment.Coagulationprocesscouldacceleratethesofteningcoursethroughtheremovalofmacro-molecularorgan-isms，andnosofteninginhibitionexists.Hence，coagulationprocessismoresuitableforbeingusedinpretreatmentprocessforchemicalagentsoftening.Keywords：softening；ozone；coagulation；dissolvedorganicmaterial［基金项目］国家科技支撑计划资助（2008BAE64B00）膜处理作为水再生利用的核心工艺，对于进水的硬度具有较高的要求。树脂、膜软化预处理成本较高，而传统的药剂软化由于过饱和现象往往无法达到膜工艺的进水要求。因此有必要针对过饱和现象，开发适用于工业水回用的软化工艺。水体中的溶解性有机物（DOM）是引起过饱和现象的一个重要因素，A.Graveland等〔1-3〕研究发现：DOM通过吸附等作用掩盖晶核表面，对软化过程产生抑制，起到了阻垢剂的作用。DOM去除工艺主要有强化混凝、臭氧氧化、催化氧化、活性炭吸附、膜法过滤、生物深度处理等方法，但在以往研究中，去除DOM的目的多是基于水质安全的考虑，即使是强化软化技术，侧重点也在于提高软化过程中DOM的去除率〔4〕。目前对于以消除过饱和现象为目的的DOM去除工艺尚无系统的研究。笔者将重点考察臭氧氧化、混凝预处理工艺对于软化效果的影响。1试验方法1.1试验步骤臭氧氧化实验为静态实验，静态反应器有效容积2.0L，反应温度均控制在（25±1）℃。臭氧发生器为青岛国林实业有限公司生产的CF-3-G-005G型，臭氧投加质量浓度为5~20mg/L，