浅谈秋季北方农村供水用高色度黄河水源水的处理

2015年第3期(总第156期江西建材水利工程浅谈秋季北方农村供水用高色度黄河水源水的处理■张峰无棣县农村供水总公司，山东滨州251913摘要：针对秋季典型的北方高色高浊黄河水，选用两种无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC)与聚合氯化铝铁(PAFC)，进行了强化除色对比试验研究，用于处理集中式供水的高色度地表原水。以浊度和色度为主要指标，考察投药量，对混凝效果的影响。通过考察沉淀时间对浊度、色度去除效果的影响，结合试验现象，讨论两种絮凝剂生成矾花的大小和沉降性能。结果发现，PAFC在40mL的投药量下可以取得较好的混凝效果，出水符合GB5749—2006~生活饮用水卫生标准》。PAFC生成的矾花体积较大，沉降性能较好，在实际应用中可缩短沉淀池的水力停留时间。从而得出PAFC可以更有效的解决色度超标的问题。关键词：聚合氯化铝聚合氯化铝铁色度浊度沉淀时间水源为北方某县农村集中式供水的水源地水库，水库水全部来自黄河水。该水库远离城区，没有受到严重的点源污染。秋季原水的基本水质指标为：(1)浊度：12NTU一38NTU；(2)色度在15度一50度之间，而且难以去除；(3)有轻微腥臭味。从表面看，该水浊度比较高，色度也比较高，呈现淡淡的土黄色。根据多年检测记录得知，原水色度冬天一般保持1O度左右，夏季一般在3O度左右，秋季色度比较难去除，出水常常在15度以上，超过了饮用水水质标准要求的15度。该厂的设计水量为3．0x104m／d，由于用水量的增加，实际运行水量为5．0×104m3／d。水厂工艺流程为：原水一次氯酸钠预氧化一取水泵房一聚合氯化铝(或聚合氯化铝铁)净水剂一管道混合器井一折板絮凝池一斜管沉淀池一V型滤池一液氯消毒一清水池一供水泵房一用户。目前水厂秋季存在的主要问题是出厂水的色度超标问题。造成色度的主要原因是水中的溶解性天然有机物。根据分析，具有预氧化、强化混凝、强化去除色度作用以及强化除藻作用的无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)比聚合氯化铝(PAC)能更好地解决上述问题。针对实际情况和出厂水的具体要求，水厂化验室拟采用絮凝剂PAC与PAFC作为混凝净水剂做对比试验，探讨聚合氯化铝铁去除色度的强性，最佳投加量及沉淀时间。1试验材料与方法(1)试验材料。试验所用水样取自北方某县集中式农村供水的大型水库，水质指标为：水温为15．2～17．6℃，浊度为20．0～33．6NTU，色度为33．0—46．8度。(2)烧杯试验。本试验采用静态试验法，在混凝试验搅拌机上进行。试验流程为：向各个烧杯中加入500mL原水，然后分别投加和聚合氯化铝(PAC)与聚合氯化铝铁(PAFC)。采用六联搅拌器进行搅拌与沉淀，①以300~min快速搅拌1min后静置沉淀9min；②以120~min转速继续搅拌2min静置沉淀6min；③以60~min转速继续搅拌4min静置沉淀6min；④以25~min转速继续搅拌6min静置沉淀15rain。沉淀结束后，在距水面1cm处采用虹吸法取一定量的上清液进行指标检测。由于现场条件所限，测量指标为：浊度，色度。浊度测量使用哈希2100台式散射光浊度仪。色度测量使用上海希瑞色度仪。2试验结果与讨论在实际生产中使用絮凝剂主要考虑两个问题：(1)投加絮凝剂的选择；(2)投加量的选择。(3)沉淀时间的长短。2．1最佳絮凝剂投药量的选择在原水pH条件下，向试验水样中加入一定量的PAC和PAFC絮凝剂对比。考察絮凝剂投加量对浊度和色度去除效果的影响。首先对絮凝剂的投加量进行了探讨。考虑到实际中的经济可行性，本厂以前秋季PAC絮凝剂投加为60mg／L。因此试验中絮凝剂投加量定为20rag／L，30mg／L，40mg／L，50mg／L，60mg／L和80mg／L。由试验可以看出，实·122·际生产中的絮凝剂投加量不够。PAC所需要的最佳投药量应该为80mg／L～120mg／L，或者更高一些；而PAFC所需要的最佳投药量应该为60mg／L。从经济性和技术性双重方面进行考虑，60mg／L左右的PAFC投加量是可行的。2．2两种絮凝剂去除浊度与色度效果的对比下表为两种絮凝剂在不同投药量下的浊度去除效果数据，从下表可知：在实验条件下，两种絮凝剂对浊度的去除率均随投药量的增加而增加，两种絮凝剂对色度的去除效果也呈现出随投药量增加而增加。药品聚合氯化铝聚合氯化铝铁加药量(m1)色度浊度色度浊度2028．77．78l754．O23028．76．8315．73．69402565．3515．73．O55023．74．2515．72．8l6023．24．O814．62．528023．O3．961422．45见表当投药量大于60mg／L时，此时上清液中色度14．6度，达到GB5749—2oo6(生活饮用水卫生标准》，在相同投药量下相比，PAFC絮凝剂可以