磁加载混凝处理受污染景观河水的试验研究

天工柱2014年第2期(总第100期)磁加载混凝处理受污染景观河水的试验研究李振强郭超魏连雨宋连朋。赵乐军(1．天津市市政工程设计研究院；2．河北工业大学；3．天津市赛英工程建设咨询管理有限公司)摘要：以浊度、色度、COD、氨氮、总磷的去除率为参考指标，采用磁加载混凝处理天津市卫津河河水。通过实验研究，确定其最佳混凝剂投加量、试剂投加顺序、搅拌条件及静沉时间等最佳参数，并考察了这些因素对混凝效果的影响，分析了其去除机理。实验结果显示：磁加载混凝对水样中浊度、色度、COD、氨氮、总磷的去除率分别达到了96．27％、90．6％、72．45％、30．85％~91．00％，出水指标达到地表水V类水体标准。采用投加磁粉的方法提高了混凝效果，减少了混凝剂的投加量，缩短了絮凝和沉降的时间。该技术为处理受污染景观河水的工艺选择提供了参考。关键词：磁加载混凝；受污染景观河水；磁粉；聚合氯化铝；聚丙烯酰胺1引言2材料及方法景观河水多为缓流或近封闭水体，由于其水域面积小、与人居住环境联系紧密、易受污染、水体自净能力差等特点，再加上受到生活污水、工业废水和地表径流的注入影响，使得水中污染物增加，尤其是氮、磷营养元素积累，温度较高时极易造成水体富营养化，甚至爆发水华，严重影响水体生态和周围环境⋯。因此，对景观水体进行治理使其恢复生态功能与美学价值，已成为城市生态环境建设刻不容缓的任务。本研究主要采用磁加载混凝处理城市景观河水。在传统的混凝处理工艺中，加入磁粉，使磁粉与混凝剂絮体结合形成更为密切的磁性复合絮体，粒子之间的相互吸引力变强，进而增强混凝的效果。由于磁粉本身的比重较高，当水体中的絮体与磁粉结合后，加快了沉降的速度，缩短了沉降时间。该方法对水体中的悬浮物、细菌、重金属和磷等去除效果要优于传统的混凝处理工艺，并且在一定程度上减少了混凝剂的用量l2]。本研究采用磁粉+PAC+PAM的磁加载混凝方法，通过改变实验条件，分析了混凝剂投加量、磁粉投加量、试剂投加顺序、搅拌条件及静沉时间等因素对处理效果的影响，找出最佳的实验条件，为磁加载混凝技术改善景观河水水质提供可参考的理论依据和技术方案。342．1原水及试剂原水取自天津市卫津河，河水呈现浅黄绿色，主要水质指标如下：水温(22~C~28oC)、pH(7．8～8．6)、浊度(23．5~39．8NTU)、色度(65~114)、COD(36~62mg／L)、氨氮(0．95～3．10mg／L)、TP(0．085~0．466mg／L)。根据《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)，原水为劣V类水质。本实验所用药剂如下：磁粉(主要成分为Feo，黑色粉末，平均粒径75m)、聚合氯化铝(PAc，分析纯)、聚丙烯酰胺(YAM，阳离子型，分子量14×106，工业级)。2_2实验方法采用六联搅拌机进行混凝实验，取一组1L平行水样分别置于多个烧杯(容量2L)中，设置不同条件(如试剂投加量、投加顺序、搅拌条件等)，进行快速搅拌(混合阶段)和慢速搅拌(絮凝阶段)，搅拌结束后将烧杯从六联搅拌机上取下，待静沉30min后，取烧杯水面下(2～3)cm左右上清液测定浊度、色度、COD、氨氮、总磷等指标，与原水进行比较，分析其去除效果，以及各试剂投加量、试剂投加顺序、搅拌条件和静沉时间等因素对处理效果的影响及最佳参数。最后在烧杯中进行最优条件的磁加载混凝实验，从而确定出该技术处理景观河道水的效果及可行性。磁加载混凝处理受污染景观河水的试验研究李振强郭超魏连雨宋连朋赵乐军2．3实验仪器及分析方法主要水质指标、实验仪器和分析方法见表1嘲：裹1实验所用仪器及主要分析方法检测项目分析方法最低检出名称名称使用仪器名称采用标准限GB／TpHpH计法SartoriusPB100．O26920-198(HACH21OOP浊度浊度计法TurbidimeterGB水质监测分HANNAC200色度11903—析仪法Multiparameter1989快速消解分HACHHJ／T399—C0D光光度法DRB200+DR28002007钼酸铵分光DR2800型可见光GB／T总磷O．01mg／L光度法分光光度计11893-89纳氏试剂分DR2800型可见光H，535-氨氮0．025mg／L光光度法分光光度计20093实验结果与分析3．1试剂投加量3．1．1PAC单独投~IVAC，考察对混凝效果的影响。实验条件：PAC(10、2O、30、40、50、70mg／L)，快速搅拌45s(120r／min)，慢速搅拌6min(60r／min)，静沉时间30min。不同PAC投加量下的实验处理效果如图1所示。100．0O％80．OO％鍪6o．00％40．0O％20．00960．0096一浊度+色度—●一C0D一氨氯1O2O3O4O507O——*一TP幌凝荆(PAc)投加置几图