給水處理常規(guī)工藝除污染特性初探

給水處理常規(guī)工藝除污染特性初探摘要：本文以常規(guī)水處理工藝為研究對(duì)象，通過(guò)小試及中試研究，證明常規(guī)水處理工藝能去除原水中約2／3的CODMn，認(rèn)為強(qiáng)化常規(guī)工藝是不容忽視的除污染途徑之一。研究還發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)化混凝沉淀環(huán)節(jié)是提高水處理系統(tǒng)除污染能力的關(guān)鍵。在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)充分利用常規(guī)工藝的除污染能力，必要時(shí)輔以深度處理措施，從而以最經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)捷的方式解決飲用水除污染問(wèn)題。關(guān)鍵字：常規(guī)水處理除污染水源污染是我國(guó)城市面臨的普遍問(wèn)題，給飲用水安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅，由水質(zhì)問(wèn)題所造成的水質(zhì)災(zāi)害的損失不亞于洪澇災(zāi)害的損失。水源污染給供水行業(yè)造成很大壓力。面對(duì)污染嚴(yán)重的水源水和不斷提高的水質(zhì)要求，研究開發(fā)各種除污染工藝是當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)水污染主要是有機(jī)物污染的情況，研究較多們是以氧化為主的預(yù)處理工藝和以臭氧-活性炭為代表的深度處理工藝，以及各種膜處理工藝等。雖然這些工藝在飲用除污染性能上各具特色，但是存在的問(wèn)題是或者要求改變現(xiàn)有的常規(guī)水處理工藝流程，或者顯著地增加水處理費(fèi)用。目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)水廠沿用的還是常規(guī)處理技術(shù)，要增加專門的除污染工藝存在著技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的困難。急需研究適合國(guó)情的、經(jīng)濟(jì)有效的安全水處理技術(shù)。事實(shí)上，以混凝澄清為主的常規(guī)水處理工藝雖然主要功能是除濁，但是也有相當(dāng)?shù)某廴灸芰?，因?yàn)樗杏幸徊糠址侨芙庑缘挠袡C(jī)污染物可以伴隨濁廢物質(zhì)的去除而去除，一些溶解性的有機(jī)污染物也可能附著于濁度物質(zhì)上而被去除。充分發(fā)揮常規(guī)工藝的除污染能力，減輕或省略專門的除污染工藝，無(wú)疑是經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的除污染方法，特別適合于解決普遍存在的舊水廠改造問(wèn)題。為此，本文擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)，就常規(guī)工藝的除污染能力做一些初步的探討。1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)室小試和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中試。在實(shí)驗(yàn)室以自來(lái)水和經(jīng)沉淀分選后的粘土配置成渾水，必要時(shí)添加腐殖酸，模擬有一定有機(jī)物濃度的天然微污染原水，作為小試用水。中試以實(shí)際松花江水為原水，并選擇不同有機(jī)物含量的水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；炷齽榫酆箱X。原水水質(zhì)條件見表1。以CODMn為代表有機(jī)物含量的綜合指標(biāo)。小試為燒杯混凝實(shí)驗(yàn)加濾柱過(guò)濾；中試采用一套水處理連續(xù)運(yùn)行模型，工藝流程為機(jī)械攪拌混凝、斜管沉淀、石英砂過(guò)濾。實(shí)驗(yàn)的工藝參數(shù)見表2。意表址1訪避原水條件臟久原水條件實(shí)驗(yàn)食階段哨實(shí)驗(yàn)號(hào)袖濁度隨（宵NT渾U灌）菜水溫獅（衛(wèi)℃兩）離p寫H滿值柱COD兇Mn鋪(民mg/L)睡小試雁1千75.1里9.8羅7.0推4.28欲2壞73.2綁11.8呀7.0屬8.65老中試腥1咽61.9隱2.0籌7.0悔7.80督2娃58.1改5.0京7.0脾7.89勺3安143.8專11.0睬7.1馬8.18塑4以73.4率11.0傭7.1裝8.81侮表寫2碼盜實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)熄趨工藝殲混和現(xiàn)反應(yīng)等沉淀某過(guò)濾防參數(shù)撫時(shí)間俯（意mi備n該）吼強(qiáng)度盯（懶r/mi殼n劃）傍時(shí)間葡（倉(cāng)mi未n液）則強(qiáng)度羨（朗r/mi選n投）竹時(shí)間池（刃mi藏n艇）貍濾柱直徑腿（肢c涉m死）艙濾層厚趟（拜m辰）鵝濾速吼（權(quán)m/跑h夏）逝反沖洗強(qiáng)度鄉(xiāng)（彈L/s.m愧2隨）安小試懇1.0補(bǔ)300抬5.0掩50說(shuō)30情3.4浩0.5戴7.93訴12.0征中試春0.5偵250耍7.3/7.略3石150/60鑰5.3惰9.0仙1.0乘7.86義15.72.常規(guī)工藝對(duì)GODMn的去除能力在小試和中試實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)投加不同量的混凝劑，改變沉淀水濁度，并得到不同的CODMn去除情況。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，典型結(jié)果如圖1、2所示，發(fā)現(xiàn)盡管小試和中試采用不同的裝置、不同的水樣，但得到的結(jié)果是相近的：1)在多數(shù)情況下，混凝沉淀環(huán)節(jié)可以去除原水中約50％或以上的CODMn，并且該階段的去除率占總?cè)コ实?0％—90％；2)過(guò)濾環(huán)節(jié)僅能去除10％左右的CODMn，其除污染能力相對(duì)較小33)小試系統(tǒng)對(duì)CODMn的總?cè)コ试?0％左右，中試系統(tǒng)對(duì)CODMn的總?cè)コ始s為70％?？梢姵Ｒ?guī)工藝具有不容忽視的除污染能力，而且以混凝沉淀起主要作用，強(qiáng)化混凝是增強(qiáng)水處理系統(tǒng)除有機(jī)物能力的關(guān)鍵。3.濁度及原水GODMn含量的影響3.1沉淀水濁皮的影響由圖1、2所示的實(shí)驗(yàn)中，沉淀水濁度升高，在小試中導(dǎo)致CODMn的去除率下降，在中試中無(wú)明顯規(guī)律性。由于中試的實(shí)驗(yàn)用水及水處理?xiàng)l件更接近生產(chǎn)過(guò)程，因此可以判斷沉淀水濁度不對(duì)有機(jī)物的去除有明顯的影響。圖3、4所示的幾組實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣也能說(shuō)明上述問(wèn)題。隨沉淀水濁度的升高，濾后出水的CODMn泄漏有所增加，但多數(shù)條件下增加幅度不大。如在圖4的中試實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)沉淀水濁度在：5—15NTU之間變化時(shí)，濾后出水的CODMn變化量?jī)H在O.4mg/L左右。這說(shuō)明盡管沉淀水濁度在較大范圍內(nèi)變化，仍可以保證濾后出水的有機(jī)物含量在一個(gè)相近的較低水平上。因此在生產(chǎn)上，為了降低出水的有機(jī)物含量而去設(shè)法降低沉淀水濁度的辦法不一定是很必要的。以往的研究發(fā)現(xiàn)，沉淀水濁度是關(guān)系水處理運(yùn)行費(fèi)用的重要指標(biāo)，存在最經(jīng)濟(jì)的沉淀水濁度。因此上述觀點(diǎn)可使水處理系統(tǒng)在不明顯降低對(duì)有機(jī)物去除能力的前提下，按最經(jīng)濟(jì)沉淀水濁度來(lái)確定運(yùn)行條件，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。3.2濾后水濁度的影響圖5、6為在不同原水CODMn含量下，濾后水濁度對(duì)濾后水CODMn含量的影響情況。在小試中，當(dāng)原水CODMn較高時(shí)，隨濾后水濁度的升高，濾后水的CODMn也快速增加；當(dāng)原水CODMn較低時(shí)，隨濾后水濁度的升高，濾后水的CODMn，增加較少。更為接近實(shí)際情況的中試表明，多數(shù)情況下，當(dāng)濾后水濁度在l—2NTU之間時(shí)，濾后水濁度變化對(duì)濾后水中CODMn的影響不大。由圖中發(fā)現(xiàn)：濾后出水CODMn主要受原水CODMn的影響。在原水CODMn達(dá)到8.81mg／L時(shí)，保持濾后水濁度不超過(guò)2NTU，就可以保證其CODMn不超過(guò)3mg/L。5.討論與結(jié)論傳統(tǒng)上，普遍認(rèn)為常規(guī)水處理工藝雖然有一定的除污染能力，但去除率較低，而且為了降低處理后水中的有機(jī)物含量，要盡量降低沉淀水和出水的濁度。但是本實(shí)驗(yàn)研究得到了一些不同的結(jié)果：①常規(guī)水處理工藝可以去除原水中60％—70％的CODMn,其中混凝沉淀環(huán)節(jié)起主要的作用。②過(guò)濾環(huán)節(jié)的除污染功效相對(duì)較小，但CODMn的去除率也在10％左右。③濾后出水中的CODMn含量主要受原水CODMn濃度的影響，沉淀水濁度對(duì)此影M向較小。冒上述研究倒結(jié)論表明，多熄數(shù)有機(jī)污染物往可以由常規(guī)水庭處理工藝去除變，常規(guī)工藝的混除污染能力是灶不容忽視的，經(jīng)特別是要重視厚混凝沉淀環(huán)節(jié)繭，這是提高水貿(mào)處理系統(tǒng)除污籌染能力的關(guān)鍵國(guó)。加強(qiáng)常規(guī)工桂藝是解決飲用驅(qū)水污染問(wèn)題的順一種經(jīng)濟(jì)有效晝的手段，在污肺染較輕的情況顧下，通過(guò)強(qiáng)化考常規(guī)工藝就可崖以解決除污染間問(wèn)題；在污染菠較毛重的情況下，為可以利用常規(guī)飾工藝去除大部歐分污染物，減評(píng)