聚合氯化铝复配聚合硫酸铁在低浊度水处理中的探索

GEZHOUBAGROUPSCIENCE＆TECHNOLOGY聚合氯化铝复配聚合硫酸铁在低浊度水处理中的探索喻明肖卓文摘要聚合氯化铝净水剂在处理浊度在10NTU左右的源水，反应池混凝形成的细小矾花无法在沉淀池完全沉淀，只有通过大幅增加净水剂投加量和加大小滤池的反冲频率等措施保证水质的合格，从而导致制水成本偏高。本文介绍了探索一种采用聚铝盐混配聚铁盐作为净水剂的方式，解决低浊源水处理问题，取得了良好的效果。关键词低浊度；混配；高藻1前言近年来受三峡水库蓄水影响，加上近年长江上游干旱，夏季洪水流量小，库区及下游源水水质发生较大变化。主要表现为低浊度、高藻类、微污染等现象，源水泥沙含量低等特点。在常规水处理工艺中，絮凝池混凝形成的细小矾花在沉淀池中较难沉降，大部分只有靠滤池过滤，滤池负荷变大，为保证水质只有采取大幅度增加净水剂投加量和加大滤池反冲频率，这样不仅加大了制水成本，还使水质浊度、铝含量超标的风险增大。如何有效地降低制水成本，减少药耗，确保水质合格，防范铝盐超标的风险，是摆在我们面前一个重要课题。为解决这一个课题，我们选择在宜昌城区西坝水厂进行探索性试验。2源水现状及常规处理工艺运行中存在的问题西坝水厂水源在三峡库区下游的葛洲坝库区。取水点位于葛洲坝库内的二江，其源水水质与三峡库区内源水水质基本一致。受三峡库区蓄水的影响，水体流动性较原来河道型江河流动性大大降低，长期存在低浊度、高藻类、微污染等现象，源水泥沙含量低、一年持续时间长达7～9个月，源水浊度经常在10度左右，PH值7．7～7．9之间，BOD5=3～6左右。4一直以来采用的聚合氯化铝作为净水剂，在三峡水库蓄水前，效果良好，用量低。三峡水库蓄水后，源水水质发生较大变化，常规处理工艺和方法，导致药耗由以前的2．7kg／km左右增加到试验前的18kg／km，增加了6．7倍。在处理此类源水时，反应池混凝形成的细小矾花无法在沉淀池完全沉淀，大部靠滤池过滤，滤池负荷变大，影响滤后水合格，明显缩短反冲周期，仅依靠采取大幅度增加净水剂投加量和增加反冲次数缓解，不仅加大了制水成本，还使水质浊度、铝含量超标的风险增大。目前使用最广的常规净水剂是聚合氯化铝，通常情况下聚合氯化铝是一种优良的高效}昆凝剂，广泛用于饮用水、工业用水及污水处理。但是在处理三峡库区低浊度源水处理后实践中，形成的矾花不够密实，比重小，不易下沉而与水分离，处理低浊度源水不理想。3方案设想经分析，我们认为三峡库区源水，由于水库的蓄水，水的流动性降低，在低浊期浊度主要组成中藻类等有机质占的比例较多。常用的净水剂主要包括铝盐、铁盐及聚丙烯酰胺等，聚合氯化铝是成本最低的一种，使用也最为广泛，而聚合氯化铝净水剂在处理此类源水时，效果不尽人意，在反应池内混凝反应生成的矾花虽然2015年3月第1期葛洲坝集团科技总第113期很大，其重量轻，不易下沉而在沉淀池中难以去除。每种混凝剂在水处理中各有所长，设想选用两种常用的混凝剂进行和混配，充分发挥各自的优点，提高净水剂的效率，降低制水成本。聚合氯化铝适宜于PH值5～9，效率高，絮体形成快，对浊度、碱度、浊度、有机物的变化适应性强，耗药量小，絮凝体大。聚合硫酸铁适用于PH值5～11，其沉淀物的表面积达200～1000m／g，有极强的吸附能力，对COD、BOD、悬浮物等有较好的去除效果，形成的絮体密实，沉淀快。有针对性地选用这两种净水剂混配，处理三峡库区的高藻低浊源水，尤其是混配有一定氧化作用的净水剂对这种源水进行处理，预计会取得较好的效果。三价铁盐具有较高的氧化性，而且聚合硫酸铁净水剂价格相对较低，因此我们决定选用聚合硫酸铁净水剂与聚合氯化铝按不同质量比例进行混配投加4试验方法及试验情况分析先在试验室进行搅拌和静沉试验，先采用混配净水剂和单一聚合氯化铝进行对比试验，观察和分析混配净水剂的效果。再采用各种比例的混配净水剂进行选优试验。然后根实验室试验情况在以三峡库区水为水源的西坝水厂进行生产情试验。实验时以铁盐能在1—3％聚合氯化铝溶液中稳定存在不水解的最大比例为铁：铝=1：20为依据，采用按聚合硫酸铁质量／聚合氯化铝质量=5—7％的比例进行试验方案设计。实验室试验时，第一阶段按常规絮凝试验方法，分别按投加相质量和浓度的单一聚合氯化铝净水剂(3％溶液)和投加含5％聚合硫酸铁的聚合氯化铝混配净水剂(3％溶液)，搅拌相同的时间，然后进行静沉对比。实验结果是投加混配净水剂的沉淀速度明显快于投加单一净水剂的沉降速度。第二阶段按常规絮凝试验方法，投加含5％、6％、7％聚合硫酸铁的聚合氯化铝(3％溶液)净水剂，搅拌相同的时间，然后进行静沉对比。从实验室试验对比来看通过混配含7％聚合硫酸铁的聚合氯化铝净水剂沉降速度最快。在上述试验的基础上，在保证水质的前提下，按聚合铁质量／聚合铝质量分别为5％、6％、7％