强化混凝对微污染水源水消毒副产物的去除研究

TOWNWATER—y·水处理技术与设备·强化混凝对微污染水源水消毒副产物的去除研究刘清华丁卫胡小芳(东莞市东江水务有限公司，广东东莞523000)摘要：通过对微污染水源水的强化混凝试验，研究不同的聚合氯化铝投加量对消毒副产物三卤甲烷生成势、Uv：及TOC的影响。结果表明，增加聚铝投加量时三卤甲烷生成势呈现下降的趋势，当聚铝投加量为2．7mg／L时，三卤甲烷生成势的去除由原水的238．9g／L降至114．5I．Lg／L，去除率高达52．07％，四次试验的平均去除率达40％投加不同聚铝量后uV呈现下降的趋势，-3聚铝投加量为2．7mg／L时，uv由原水的0．070降至0．042，去除率达40％，且四次试验的平均去除率达到32．32％；投加不同聚铝量后TOC呈现下降的趋势，当聚铝投加量为2．7mg／L时，TOC的去除由原水的3．231mg／L降至1．226mg／L，去除率高达62．06％，四次试验的平均去除率达到48．48％。关键词：强化混凝；微污染水源水；消毒副产物；三卤甲烷生成势；氯消毒方式具有价格低廉、来源广、余氯持续作用等优点，广泛应用于给水处理工艺中，也是我国多年来在给水处理中一直沿用的消毒手段【l】。但是氯在水中杀灭病菌和微生物的同时也会与水中天然存在的有机物发生反应，通过取代或加成反应而得到各种卤代物等，而近年来国内外的研究表明这些消毒过程中而产生的卤代物具有可疑的致癌作用回，也引起了广大水务工作者和学者的重视。在微污染的水源水中存有一定量的有机物，大大增加了消毒副产物生成的可能性，为此改进给水处理工艺来消除水体中的消毒副产物前体物是控制消毒副产物生成的有效方法之一，强化混凝作为在现有工艺基础上改造较方便、廉价，以及高效的浊度和消毒副产物前驱物去除等优点，成为目前最经济有效的饮用水处理技术，具有良好的发展前景。经过近二十年的发展，强化混凝因其广泛的适用性，美国环保总局将强化混凝技术推荐为去除水中天然有机物和消毒副产物前驱物的最佳方法pJ。1．试验材料与方法1．1原水水质采用南方某市水源水和Y河水进行配比，按照水源水：Y河水=4：1，配比之后的水作为试验期间的原水，其水质见表1所示。38城镇供水NO．22014表1试验原水水质项目浓度范围平均值浊度(Nr【J)19．1～38．526．0UV0．049～0．0700．O62TOC(mg／L)3．231～5．5424．248l一卤甲烷生成势(g／L)203．o2～24238220．891．2试验方法平行进行四次试验，每次试验的原水都是当日进行配比所得，取配制的原水1L在六联搅拌仪的有机烧杯中，分别投加1．2、1．5、1．8、2．1、2．4、2．7mg／L的聚合氯化铝(以A120计)，混凝沉淀后，其混凝搅拌程序见表2，取上清液进行试验分析，向上清液中加30mg／L次氯酸钠(以有效氯计)，反应(恒温、密封、暗处)72h后测定消毒副产物生成势。表2混凝搅拌程序搅拌速度，程序段号搅拌时间／min是否加PAC(r·mi)15002是21【x】13否3030否1-3分析项目及方法浊度采用HACH2100N型浊度仪测定；uV搿采·水处理技术与设备·用紫外可见分光光度计测定(经0．45m滤膜过滤后测定)；TOC采用TOC仪测定；消毒副产物采用吹扫捕集／气相色谱一质谱仪测定。2．结果与讨论2．1强化混凝对浊度的影响投加不同量的混凝剂聚合氯化铝，通过混凝沉淀后取上清液来测定浊度以及四次试验的浊度平均去除率，试验结果见图1，图2所示。当投加1．2mg／L的聚铝混凝沉淀后浊度去除较明显，其平均去除率能达91．98％，随着聚铝投加量的增加，沉淀后的浊度有下降趋势，但是下降幅度有限，当聚铝投加量为2．4mg／L时，浊度的平均去除率高达95．50％，出水的平均浊度降至1．01NTU，为后续的处理提供了保障。但这里仅仅就浊度进行了分析，还需结合成本角度考虑，当水源水受到微污染或者因暴雨导致原水浊度升高时可以适量增加聚铝的投加量以达到降浊的目的。聚铝投加量(tag／L)图1不同聚铝投加量对浊度的去除效果图2不同聚铝投加量对浊度的平均去除率2．2强化混凝对UV：的影响投加不同量的混凝剂聚合氯化铝，通过混凝沉淀后取上清液(经0．45in膜过滤后测定过滤液)来测CITYANDTOWNWAY：≮骥霪囊嚣溪一TERsUPPL定uV以及四次试验的uV平均去除率，试验结果见图3，图4所示。投加不同聚铝量后uv2呈现下降的趋势，随着投加量的增加uV去除量有小幅增加，说明聚铝投加量增加对uV鲋的去除有一定效果。当聚铝投加量为2．7mg／L时，uv254由原水的0．070降至0．042，去除率达40％，且四次试验的平均去除率达到32．32％，很好的去除水体中的有机物，减少后续氯消毒过程中消毒副产物的产生。四组试验所得uV平均去