二次微絮凝强化过滤净水工艺设计_孔宇

二次微絮凝强化过滤净水工艺设计孔宇(南京市市政设计研究院有限责任公司，江苏南京210008)摘要:结合苏州某水厂工程，介绍了二次强化微絮凝过滤的机理、主要设计参数及设计要点，对于以微污染湖、库水为水源的水厂设计具有一定的参考价值。关键词:二次微絮凝;强化过滤;复合预氧化;低浊原水;高藻原水中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000－4602(2011)24－0050－03DesignofWaterPurificationProcesswithSecondaryMicro-flocculationEnhancedFiltrationKONGYu(NanjingMunicipalDesignandResearchInstituteCo．Ltd．，Nanjing210008，China)Abstract:CombinedwiththeprojectofawaterworksinSuzhou，themechanismofsecondarymi-cro-flocculationenhancedfiltration，maindesignparametersandessentialsareintroduced，whichpro-videsreferenceforthedesignofwaterworkswithmicro-pollutedlakewaterorreservoirwater．Keywords:secondarymicro-flocculation;enhancedfiltration;compositepre-oxidation;lowturbidityrawwater;highalgaerawwater1二次微絮凝强化过滤的机理二次微絮凝强化过滤的机理微絮凝［1］是指在含有悬浮颗粒的浑浊水中，通过加入絮凝剂形成微小的聚集体的絮凝过程。与其结合的过滤方式有接触过滤和直接过滤。接触过滤与直接过滤的区别在于［2］，接触过滤是水中加入絮凝剂后立即进入滤池，即将絮凝反应过程全部移至滤池中进行;直接过滤则在滤前设置絮凝池，即将絮凝反应部分放在絮凝反应器内进行，部分移至滤池中进行。二次微絮凝强化过滤工艺属于微絮凝直接过滤范畴，是指在沉淀池出水后，待滤水进入滤池前，设置微絮凝池，投加絮凝剂，形成小而密实的微絮凝体［3］，这种微絮凝体可以穿过滤料层表面，进入到滤层中间，使较深的滤料也能吸附、截留纳污，从而提高滤池的截污能力。其作用机理［4］是絮体ζ电位达到最高值时进入滤层，使本来在絮凝池中的压缩扩散作用在滤层中进行。由于微粒在滤床间具有较大亲和力，因此一旦ζ电位降低，微粒就迅速在滤料层中凝聚，微粒间的吸力开始发挥作用，当ζ电位接近零时吸引力达到最大值，脱稳微粒相互吸附絮凝且不断被滤料截留去除。此过程在滤料表层到深部逐步进行，从而发挥滤料层的截污能力，达到过滤周期长、过滤效果好的目的。2工艺设计的主要影响因素工艺设计的主要影响因素①最佳投药量与絮凝时间的确定如何快速形成有效的微絮体是本工艺的关键，与常规絮凝沉淀不同，微絮凝时间不宜过长。国外直接过滤工艺中［5］，采用传统絮凝剂(硫酸铝、氯化铁等)的滤前停留时间多控制在3～7min。聚铝(PAC)絮凝剂具有较强的电中和脱稳能力、快速的絮凝反应动力学及结团絮凝反应特征，因此絮凝反应时间只需控制在1～2min。孟军等［6］对聚铝(PAC)和聚合氯化铁(PFC)的对照试验结果表明，PFC中存在预聚的铁羟基络合结构，更有利于絮体长大和被滤料截污，投药量少于PAC，同时由于PFC特殊的水解沉淀特性，可有效抑制水头损失的增长，·05·第27卷第24期2011年12月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol．27No．24Dec．2011延长过滤周期，减小滤床深度。齐玉玲等［7］开展了沉后水二次微絮凝过滤中试研究，当聚铝投量为0．2mg/L、微絮凝时间为2～4min(最佳絮凝时间为2min)时，可确保滤后水浊度＜0．1NTU，二次微絮凝过滤不仅可以解决初滤水浊度偏高的问题，而且提高了对有机物和藻类的去除率。②原水浊度要求对于二次微絮凝过滤工艺，一般沉淀池出水浊度＜3NTU，在处理低温低浊原水或高藻原水时，沉淀池出水水质可能恶化。张永宏［8］通过微絮凝过滤处理低浊水的试验认为，在进水平均浊度＜15NTU、短时冲击负荷＜50NTU时可保证出水水质稳定。③水力指标的控制微絮凝池G值一般在10～100s－1之间。张克峰等［9］对微絮凝滤池建立了水力控制指标模型，认为(G/Re)4/5T可以作为微絮凝滤池的水力控制指标。3典型工程设计典型工程设计苏州某水厂工程总规模为60×104m3/d，一期工程规模为15×104m3/d。工程包括水源厂和净水厂两部分。水源厂位于太湖镇湖上山北侧，以太湖水