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            低溫低濁度的自來水該怎么處理

            來源:http://www.madelainejordan.com/ 作者:余氯檢測儀 時間:2018-12-25

              在自來水廠的飲用水處理中,幾種特殊水質的原水常規處理后出水一般不能達標, 低溫低濁水處理也一直是困擾水廠的一大難題。低溫低濁水主要指冬季水溫0~4 ℃,濁度30NTU 以下的江河水及水庫水。北方地區的冰凍期使水質長期處在低溫(0~2 ℃)低濁(10~30 NTU)狀態;南方地區源水屬于低濁度水(贛南地區冬季可達到2 NTU 左右),進入冬季以后,溫度也會降到10 ℃以下,處于相對的低溫低濁狀態。調查顯示,水廠出水濁度不達標,就會對人體健康產生很大影響,比如腸胃疾病便與飲用水的濁度密切相關。

              低溫低濁水特點及難處理原因

              溫度低、濁度低、耗氧量低、堿度低、粘度大、pH值偏低等是低溫低濁水在冬季的水質特征。低溫低濁水難處理的原因是多方面的,關鍵因素是溫度和濁度。低溫使水的pH 值下降、粘度增大、水中膠體Zeta電位高、微粒布朗運動緩慢,進而影響混凝劑的水解、以及水處理過程中絮凝、沉淀、過濾的效果;而濁度低粒子間碰撞機會就少,絮凝反應就慢。由于我國地區水質差異,低溫低濁水的處理一直沒有得到系統研究,沒有其特定的規律及成熟的處理方法,本文將對幾種常見的處理方法進行論述。

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              2.自來水廠低溫低濁水處理技術

              國內常用的低溫低濁水處理的典型技術主要有溶氣氣浮技術、泥渣回流技術、微絮凝技術、磁力分離技術、膜法處理、優化選擇混凝劑與助凝劑、預氧化等。

              2.1氣浮技術

              氣浮工藝凈化水質的原理是:利用壓力溶氣水驟然減壓釋放大量的微細氣泡與原水加藥混凝產生的絮凝顆粒粘附在一起,使形成的絮凝體整體密度小于水的密度,使帶氣的絮凝顆粒浮至水面,形成浮渣,用刮渣機清除,從而實現懸浮膠體雜質的去除及水質的凈化。

              氣浮技術優點較多,它不僅能處理低溫低濁水,而且也能處理水庫原水中的色度、藻類和嗅味。這種技術在我國東北地區的很多水廠中已被采用近10年,并取得了較好效果。氣浮工藝處理低溫低濁水的合理性在于:

              氣浮技術用于處理密度小、不易沉淀的絮體、藻類、油類效果顯著;因水中懸浮雜質較少,氣浮的氣固比低,用氣量少,可節省加壓回流水的能量;原水在加壓提升的過程中,要溶入一定的空氣,而且當混凝劑水解時,所產生的 CO2微氣泡也容易與絮體接觸,粘附在一起,若是用沉淀方式,很難將其從水中分離出去,特別是原水濁度在 20NTU 以下時,這種現象尤為顯著,就是斜管沉淀池也發揮不了多大作用,而氣浮技術就能因勢利導,使絮體加氣上浮,足以克服低溫低濁度不利因數對絮體分離的影響。

              2.2泥渣回流技術

              在低溫季節處理低濁度水時,提高混凝反應效率途徑之一是人為提高原水中固相物質的濃度??上蛩胁粩嗟赝都訖C械雜質(如粘土或黃土等),或采用連續回流泥渣的方法。投加機械雜質較難實現,因為它不但需要很大的泥量造濁,而且要求配制和投加的懸浮物應具有和水中天然懸浮雜質相同的粒度為好。而泥渣回流法較易實現,也比較經濟,因為回流泥渣的粒度與水中天然懸浮雜質粒度相同,且不需要大量投加人工造泥。

              泥渣回流技術的原理是:利用機械攪拌加速澄清池的泥渣回流特點來增加原水濁度,以彌補冬季原水濁度低的不足。即在原水中投加少量的藥劑后,在攪拌葉片的作用下,進行充分混合、反應,生成的顆粒被緊密地吸附在活性泥渣的表面上,形成較大的絮凝體,通過分離室的懸浮細小泥渣層的接觸、吸附、分離,達到除濁凈化的效果。

              2.3微絮凝接觸過濾法

              微絮凝接觸過濾法主要用于處理濁度較低的水源水,它的工作原理是:濾料表面有一定的化學特性,濾池上層濾料空隙甚小,在濾料空隙采用多層濾料過濾設備,在原水中加入一定量的混凝劑、助凝劑后,立即直接進入濾池,在濾料層中形成微小絮凝體,其中一部分被濾料截留,另一部分被濾料吸附,呈現具有微絮凝接觸吸附過濾作用,從而實現除低濁的目的。微絮凝接觸濾池的濾料應采用無煙煤、石英砂雙層濾料或單層石英砂粗濾料,以利于絮凝接觸吸附作用。采用微絮凝接觸過濾技術處理低溫低濁度水,技術和經濟效果顯著,可使低溫低濁水過濾后出水濁度保持在1NTU以下。

              2.4高梯度磁力分離技術

              磁力分離法是一種物理分離的方法,它是借助于磁場作用來分離不同性質的物質。水流通過高梯度磁分離器時,水中固體顆粒在磁場中除受磁力作用外,還受與磁力相抗衡的重力、慣性力、摩擦力、水流拖力及顆粒間的相互作用力等,只有當作用于顆粒的磁力大于與其相抗衡的力時,磁分離器才能將磁性部分與非磁性部分分離。對某一顆粒而言,它所受力的大小取決于磁場強度與磁場梯度的大小。沒有一定的磁場強度,要分離弱磁性微細顆粒是困難的,但僅僅增大磁場強度來提高磁力,即所謂強磁性分離是不經濟的。如果在給定磁場強度下,以增大磁場梯度來達到提高磁力的目的,則要經濟得多,這就是所謂的高梯度磁性分離的優點。

              在作為飲用水源的地面水中,大多數雜質都屬于弱磁性或反磁性的物質,它們不能在磁場中直接被除去,而是借助于向水中投加足夠量的中間媒介物—接種劑,使水中含有足夠數量的強磁性顆粒。這種強磁性接種劑,必須具有在磁場中很容易被強烈磁化,用較小的外加磁場就能引起飽和磁化,產生很大的磁力矩的性質,所以通常用磁鐵粉作接種劑。接種劑與水中雜質在混凝劑的作用下,由磁性接種劑表面的共沉、水中的雙電層壓縮、混凝劑水解產物的凝聚與橋接作用,結成磁性絮凝,在高梯度磁力分離器中被去除。

              2.5膜法處理低溫低濁水

              近年來,隨著膜科學的進步與膜制造工業的快速發展,膜的性能不斷提高,膜法以其出水水質穩定,系統占地面積小,運行維護簡單,容易實現自動化等諸多優勢日趨成為一種重要的新型水處理技術。雖然在處理低溫低濁水方面仍處于探索研究階段,但就現有的研究成果,足以說明膜工藝具有良好的應用前景。有研究表明,低壓膜過濾可以取代濾池過濾低溫低濁水。低壓膜過濾在保證出水濁度低于1NTU時,濾速可達20m/h,過濾周期為150h,低壓膜過濾可以采用原水直接過濾,不需投加混凝劑,長期運行后沒有受到較大的污染。反沖洗方式簡單易行,所需壓力遠低于常規的膜組件。

              2.6優化選擇混凝劑與助凝劑

              選擇適合處理水質的水處理劑,是提高低溫低濁水處理效果的重要途徑之一。

              對于低溫低濁水處理,用單獨的鋁及鐵鹽作混凝劑效果并不好,因為水溫低,形成的強水化氫氧化物比較穩定,而絮凝體產生的速度卻很慢,導致了混凝劑的大量使用。目前,很多自來水廠都配合采用助凝劑。投加高分子助凝劑,不但提高了凝聚效果,還可減少混凝劑用量達30%~50%以上,但投加時應注意合理的選擇混凝劑和助凝劑的投配比例和投加量,以增加水中膠體雜質微粒碰撞的機會,從而加快絮凝作用,提高絮凝反應效率,以達到凈化低溫低濁水的目的。

              2.7預氧化

              預氧化處理能夠有效提高常規混凝工藝效率。其主要原因在于氧化劑能夠破壞無機顆粒表面的有機涂層,從而降低其穩定性。氯是最早應用于水處理的預氧化劑,但是由于預氯化會產生危害人體健康的氯化副產物,因而需要更安全的預處理工藝。高錳酸鹽復合藥劑是高錳酸鉀(主劑)和其他多種藥劑(輔劑)組成,在處理微污染水體中表現出極好的協同作用,針對低溫低濁水體,其助凝、助濾、除有機物污染效果尤其明顯。該項預處理技術廣泛應用于我國各地凈水廠,處理效果良好且取得較好的經濟效益。

              3.結語

              近年來,隨著人們對水處理認識的不斷深化,低溫低濁水的處理也越來越引起業內關注。如何更有效地處理低溫低濁水,是各地自來水廠面臨的一大課題。國內現有的幾種低溫低濁水處理技術,都各有優勢,應用時要分析水質特點,包括水溫、濁度、水中的有機物、膠態物質等的含量,因地制宜,選擇應用;設計時要通過技術經濟比較,擇優選用。

              參考文獻:

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              [2]石明巖,崔福義,張海龍等 低溫低濁受污染水處理中混凝劑的優化選擇[J],工業水處理,2002,22(10):29-31

              [3]劉繼平 污泥回流法處理低溫低濁水的試驗研究[J],給水排水,1995,(1):12-28

              [4]鄭全枝,王承春,彭福弟,低溫低濁污染水源的氣浮處理[J],中國給水排水,1990,6(2):50-52

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