給水廠生產(chǎn)廢水回用對(duì)濾后水水質(zhì)的影響

摘要：本文以九龍江原水為研究對(duì)象，通過試驗(yàn)表明：對(duì)不同原水水質(zhì)情況，給水廠生產(chǎn)廢水回用存在一個(gè)最經(jīng)濟(jì)含固率，且在此條件下回用生產(chǎn)廢水不會(huì)對(duì)濾后水的水質(zhì)產(chǎn)生較大影響，可以保證水廠出水的水質(zhì)要求。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)廢水回用 濾后水 水質(zhì)要求

1 背景及意義

以地表水為水源的自來水廠，在凈水過程中，沉淀池和濾池都會(huì)產(chǎn)生大量的生產(chǎn)廢水。生產(chǎn)廢水中含有大量懸浮物，其總固體含量一般在0.1%～1.0%之間。這些懸浮物包括來自原水的膠體顆粒、泥沙、藻類、細(xì)菌、水處理過程中所加混凝劑(如硫酸鋁、氯化鐵、聚合氯化鋁等)形成的氫氧化物沉淀及其它添加物等。

自來水廠的生產(chǎn)廢水中含有較多的污染物。據(jù)文獻(xiàn)所知[1-2]，鋁鹽混凝排泥水中的總固體含量在1000～17000mg/L之間，其中總懸浮固體占75%～90%，揮發(fā)性總固體占20%～35%之間。排泥水的化學(xué)需氧量(COD)較高，在500～15000mg/l之間。據(jù)測(cè)定，國(guó)內(nèi)水廠生產(chǎn)廢水COD在470～2500mg/L之間。

由以上可知，生產(chǎn)廢水中不僅含有較多的懸浮固體，而且有較高含量的有機(jī)成份。另有研究表明：回用生產(chǎn)廢水會(huì)造成鐵、錳離子的富集，并且由于混凝劑的使用，會(huì)在生產(chǎn)廢水中引入Al、Fe等金屬離子，回用生產(chǎn)廢水可能會(huì)引起出水水質(zhì)中鋁含量的超標(biāo)，而水中過量殘留鋁會(huì)對(duì)人體造成毒害作用。

鑒于以上的分析，并考慮到試驗(yàn)水廠原水水源情況：含錳量較低，常年在0.05mg/l以下，氨氮含量較高(0.2～1.0mg/l)。因此考察回用生產(chǎn)廢水對(duì)濾后水水質(zhì)的影響時(shí)，應(yīng)忽略了對(duì)錳離子的考察，增加氨氮含量參數(shù)。鑒于以上考慮，有必要對(duì)回用最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水后的濾后水的濁度、耗氧量、氨氮、pH值和鐵離子、鋁離子含量各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究，以確保生產(chǎn)廢水回用的安全可靠性。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

對(duì)比試驗(yàn)對(duì)象：原水+混凝劑的濾后水，原水+最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水+混凝劑的濾后水，其中原水（試驗(yàn)水廠進(jìn)水）、生產(chǎn)廢水（澄清池排泥水）和混凝劑堿式氯化鋁（1%的液體堿式氯化鋁）均取自試驗(yàn)水廠。檢測(cè)項(xiàng)目：濁度，耗氧量（CODMn），氨氮，pH值，鐵離子，鋁離子（鋁離子的測(cè)定采用了改進(jìn)的鉻天青S分光光度法[3-4]）。由于試驗(yàn)條件有限，僅采用濾膜對(duì)沉淀水對(duì)簡(jiǎn)單模擬水廠進(jìn)行過濾，試驗(yàn)中濾膜采用孔徑為0.45μ的F膜，使用之前F膜要進(jìn)行預(yù)處理[5]。具體方法為：先用蒸餾水將膜蒸煮3次(光滑面向下)，每次30min，然后用蒸餾水沖洗3次，放入冰箱內(nèi)保存待用。本文中的濾后水均指沉淀水通過F膜過濾后的出水。

2.1 濁度 由圖1可以看出，當(dāng)回用最經(jīng)濟(jì)含固率的生產(chǎn)廢水時(shí)，在節(jié)省藥耗的前提下，僅有部分濾后水的濁度值增加，大部分回用后會(huì)降低濾后水濁度。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是在選取最經(jīng)濟(jì)含固率時(shí)，對(duì)其的要求是只要回用后的沉淀水濁度滿足水廠生產(chǎn)規(guī)定的3NTU即可，不是一定要低于原水處理后的沉淀水濁度。因此回用后的濾后水濁度有的增加有的減小。在該組試驗(yàn)數(shù)據(jù)中濁度的最大增值為0.14NTU。從圖中可以看出不論濾后水濁度增加或減少，其值均保持在0.5NTU以下，達(dá)到了水廠出水水質(zhì)要求的1NTU，因此回用最經(jīng)濟(jì)含固率的生產(chǎn)廢水可以保證濾后水的濁度要求。

2.2 pH值 由圖2給水廠生產(chǎn)廢水回用對(duì)沉淀水pH值的影響可以看出，投加最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水后，其濾后水的pH值比未投加生產(chǎn)廢水的pH值要低，在該組試驗(yàn)數(shù)據(jù)中pH值減少量一般在1.5%左右，所有濾后水的pH值保持在6.8～7.5之間，符合國(guó)家規(guī)定的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)6..5～8.5的范圍，因此回用最經(jīng)濟(jì)含固率的生產(chǎn)廢水可以保證濾后水的pH值在允許范圍內(nèi)。

2.3 耗氧量（CODMn） 如圖3所示，投加最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水后，大部分濾后水的耗氧量值是降低的，這說明雖然回用生產(chǎn)廢水會(huì)增加處理系統(tǒng)內(nèi)的總耗氧量值，但這些有機(jī)物質(zhì)大多是顆粒物，因此可以通過過濾得以去除。從圖中可以看出，所有濾后水耗氧量的值均低于3.0mg/l，在允許范圍內(nèi)。

2.4 氨氮 給水廠生產(chǎn)廢水回用對(duì)濾后水氨氮的影響見圖4。如圖4所示，投加最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水后，其濾后水的氨氮含量比未投加的值要低，減少量從0.01mg/l～0.1mg/l，氨氮含量總體保持在0.25mg/l以下，因此投加最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水不會(huì)增加濾后水的氨氮含量，影響后續(xù)處理的正常運(yùn)行。

2.5 鐵離子 從圖5可以看出，回用后的濾后水中鐵離子的含量并沒有增加而是降低，也就是說并不存在鐵離子的富集，而且從圖中可以看出濾后水鐵離子含量基本在0.08mg/l以下，這個(gè)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)0.3mg/l，因此回用最經(jīng)濟(jì)含固率的生產(chǎn)廢水不會(huì)造成鐵離子的富集，影響最后的出水水質(zhì)。

2.6 鋁離子 從圖6可以看出，在原水投加了最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水后，濾后水中鋁離子的含量均比未投加生產(chǎn)廢水的值小，且濾后鋁離子的含量均在0.06mg/l以下，含量非常少，這說明生產(chǎn)廢水的適當(dāng)回用不會(huì)造成鋁離子的累積，因此回用最經(jīng)濟(jì)含固率的生產(chǎn)廢水對(duì)濾后水鋁離子的含量不會(huì)產(chǎn)生不良影響。

3 結(jié)論

由以上各圖及分析可知：當(dāng)生產(chǎn)廢水以最經(jīng)濟(jì)含固率回用時(shí)，濾后水濁度基本與未回用時(shí)相同，且均在0.5NTU左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于出廠水要求的1NTU；濾后水的pH值略有下降，但仍保持在7.0左右，未超出國(guó)家規(guī)定的6.5～8.5的范圍；耗氧量含量和氨氮含量也均減少；另外回用最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水后，濾后水的鐵、鋁離子含量明顯減少，而且鐵離子含量基本在0.08mg/l以下，鋁離子的含量基本在0.06mg/l以下，數(shù)值較低，并沒有富集。以上測(cè)定的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均符合國(guó)家規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，因此回用最經(jīng)濟(jì)含固率生產(chǎn)廢水不僅可以改善混凝條件，節(jié)約混凝劑投加量，并且在常規(guī)檢測(cè)參數(shù)上是安全的。

參考文獻(xiàn)：

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