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            濁度對其他水質的影響

            來源:http://www.madelainejordan.com/ 作者:余氯檢測儀 時間:2018-12-13

              【摘 要】濁度為水樣光學性質的一種表達語,它是水對光的散射和吸收能力的量度,與水中顆粒的數目、大小、折光率及入射光的波長有關。是反映天然水和飲用水的物理性狀的一項指標,用以表示水的清澈或渾濁程度,是衡量水質良好程度的重要指標之一。本文根據濁度對其他水質指示的影響性能進行分析,探討水質改善的方法。

              【關鍵詞】濁度;其他水質;指示;影響

              一、傳統凈水方法概述

              傳統凈水工藝采用:混凝――沉淀――過濾――消毒。多年來一直采用的濾過水濁度標準為不得超過3NTU,特殊情況不超過 5NTU。最新研究表明,凈水廠出水濁度標準在1NTU至3NTU之間時,水中還含有一些微生物和有機物,這些微生物和有機物會隨濁度下降而有所減少。

            便攜式濁度儀可測量戶外天然水濁度
            便攜式濁度儀可測量戶外天然水濁度

              天然水的濁度是由于水中含有泥沙、粘土、細微的有機物和無機物、以及浮游生物和其他微生物等懸浮物所造成。引起水中濁度的顆粒大小介于1nm到1mm之間??煞譃槿悾赫惩令w粒,最大直徑約O.002mm;由植物和動物殘骸分解而成的有機顆粒;纖維狀顆粒?如石棉。大多數天然水體懸浮物的主要成分是地表侵蝕產生的土壤顆粒。大量微生物積聚形成渾濁水,之口地表水夏季水華,藻類殘骸以及管網中鐵細菌的碎屑。管網水的化學不穩定性及生物弋穩定性導致管道腐蝕.會使管網水濁度增加.屋頂水箱污染也可能使濁度增加。國內一個城市資料統計.管網水濁度較出廠水平均增加0.2~0.3度。所有天然水都渾濁,地表水一般較地下水渾濁。簡單過濾或絮凝,沉淀和過濾工藝能有效去除濁度。供水濁度高的原因可能是處理不充分或配水管網系統中沉淀泛起造成的,也可能是由某些地下水中存在的無機顆粒造成。濁度與飲用水水質密切相關。例如原水或過濾水的濁度高與表觀、色度、味嗅相關聯.據報道50%的色度是腐殖質的“膠體組分”造成的,這部分不是真色,真色是除濁后所遺留的色度。

            水質鉑鈷色度儀
            水質鉑鈷色度儀

              二、濁度對其他水質的影響

              濁度對飲用水微生物指標有明顯的影響。它干擾細菌和病毒的測定,更重要的是濁度會促進細菌的生長繁殖,因為營養物質吸附在顆粒的表面上,因而使附著的細菌較那些游離的細菌生長繁殖更快。濁度的另一主要問題是影響消毒,削弱消毒劑對微生物的殺滅作用(高濁度能保護微生物不受消毒作用的影響),增加需氯量與需氧量。游離氯為0.1~0.5mg/L.接觸至少30min的4NTU和84NTU的水中曾發現大腸桿菌。余氯為0.35mg/L。以上的渾濁水中,發現艾氏大腸桿菌的存在。

              某些懸浮顆粒的吸附容量導致水中出現有害無機和有機化合物,這方面最主要的是濁度的有機或腐殖質組分,例如:除草劑2~4滴,對草快、敵草快吸附在粘土――腐殖顆粒上,此種吸附很大程度受到腐殖質上金屬陽離子的影響。此外,濁度組分中金屬――腐殖酸鹽的配合物上的鍵力可能對天然水中痕量金屬的測定帶來麻煩,使測定結果偏低。腐殖質的分子結構貫串著不同大小的孔洞,可以捕獲或固定有機物如烷烴、脂酸酸、苯二甲酯,還可能有碳水化合物,縮氨酸和農藥以及無機化合物,金屬離子和氧化物。也有報導,在 水處理過程中,隨水的濁度的降低,有機物含量及Ames致突變試驗的致突變率MR值也隨之降低。

              賈弟氏蟲及隱性孢子蟲的去除靠降低濁度。降低水的濁度也有助于去除水中的病毒。天津市自來水公司與天津市醫科大學合作的試驗表明,灤河的水經處理后把濁度降到1NTU以下,水中揮發性有機物降低50%,半揮發性有機物降低30%~70%,Ames試驗致實變活性下降42.9%~47.8%。致溫血動物細胞染色體畸變活性下降27%~40%,對降低致癌和可致癌物質也有相當效果。

              高濁度可保護病原微生物免受消毒劑的影響,促進管網系統中細菌的生長繁殖.并增加需氯量。有報導濾后水濁度與病毒性傳染病發病率(肝炎和小兒麻痹癥)有很好的相關性,有資料證明降低濁度對去除水中病原微生物如大腸桿菌.變形蟲孢囊、賈弟氏蟲孢囊、隱孢子蟲等的作用。由于水廠幾乎不可能通過常規加氯消毒殺滅隱孢子蟲,所以通過控制濁度去除隱孢子蟲成為最有效及切實可行的方法。美國國家環保局(USEPA)進行的研究表明,如果濾后水濁度低于O.3NTu,則隱孢子蟲的去除率至少在99%以上。即使濁度很低的飲用水,也不能確保其中不存在一定數量的原生動物病原體。

              吸附在形成濁度顆粒上的無機物和有機物,其中有毒有害的對人體健康有一定影響.而且包括腐殖質在內的有機物又為消毒副產物(DBP。)的前體,增加飲用者的健康風險。

              三、試驗清水回流新工藝的方法

              1.混凝劑投加方式試驗

              試驗水樣為地表原水,對不同含沙量的水樣,做下列3種工況下的混凝試驗:

              HPAM一次投加試驗,即投藥后10s內上下攪動3次;HPAM分步投加,即第一次投加HPAM后1min內上下攪拌20次,然后再投加HPAM,第二次攪拌采用10s內上下攪動3次;PAC+HPAM聯合投加,攪拌方式同工況。每種工況經過加藥攪拌后,靜沉14min,吸取上清液測定濁度。經試驗結果得出:PAC+HPAM聯合投加的去濁效果最好。

              2.清水回流新工藝動態試驗

              清水回流新工藝的試驗工藝,試驗裝置是集該工藝于一體的澄清池模型。

             ?、贌o回流水時,把HPAM投加在池進水管中;

             ?、谟谢亓魉畷r,把HPAM投加在回流水中;

             ?、跴AC+HPAM聯合投加時,將PAC投加在池進水管中,HPAM投加在回流清水中,PAC投在HPAM之前1min。

              在水溫10.5℃,原水含沙量42kg/m3,HPAM用量4.6mg/L,PAC用量20mg/L的條件下,進行動態試驗,觀察到澄清池中渾液面的高程:工況①最高,工況②次之,工況③最低。澄清池中三種工況的懸浮物濃度變化和出水水質說明了用清水回流稀釋HPAM的工況顯著地優于無清水回流,而有清水回流、且PAC+HPAM聯合投加又優于有清水回流的單獨投加HPAM的工況,特別從懸浮層的泥沙濃度看,有清水回流稀釋HPAM比無清水回流要增加20%,而清水回流和PAC+HPAM聯合投加時增加懸浮層的泥沙濃度為56%。

              3.試驗結果

              渾濁度對比:每次試驗時控制兩個沉淀池進出水量、排泥量基本相同。原工藝對比池投加0.1%濃度的HPAM0.5mg/L;新工藝采用PAC+HPAM聯合投加,PAC的濃度為0.8%,投量為0.3mg/L,在PAC投入1min后的管道中投入濃度為0.1%的HPAM0.5mg/L,其清水回流量保持在沉淀池出水量的5%。表4為現場生產試驗新舊工藝對比,結果證明,新處理工藝對高濁度微污染地表水的除濁效果顯著。

              CODMn對比:在高濁度水中,濁度與有機物的含量表現出正相關關系。若出水濁度越高,有機物的含量也越高,新工藝降低了出水濁度,同時也降低了水中的CODMn含量。新舊工藝去除CODMn NH3-N對比試驗說明采用清水回流和PAC+HPAM聯合投加也可使氨氮含量下降。

              從數據分析,水廠原工藝對原水致突變性有所改善;新工藝的出水水樣,在水樣劑量為5L/皿的條件下,致突變率MR值略大于2,證明該出水水質突變活性有明顯的改善。地表原水和水廠原工藝出水,對TA100菌株的致突變率在水樣劑量為1~2L/皿時,MR值出現大于2,且有劑量反應關系,致突變反應呈陽性,新工藝致突反應呈陰性,說明地表水和原工藝出水中還含有堿基置換型直接致突變物,使水的致突變活性增高。原水水樣高劑量組產生抑菌現象,說明原水有細胞毒性,經處理后基本消除。

              結束語

              將高濁度水清水回流工藝和低分子混凝劑聯合投加相結合,在大型生產試驗的條件下,可以取得好的除濁效果,并可以去除原水中有機物,降低化學需氧量和氨氮含量,明顯改善原水致突變活性,使水廠出水水質得到明顯改善與提高。

              參考文獻

              [1]張有威,方聶建校.高濁度水的高效絮凝沉淀(澄清)工藝及其裝置的研究[R].西安:長安大學環境工程學院.1988.

              [2]張有威,方闊,聶建校.高濁度水的高效澄清裝置[P].中國專利:88203431,1990-01-31.

              [3]戴之荷,方聶建校等.黃河高濁度水混凝沉淀試驗的研究[J].給水排水,2000,26(6):25~27

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