高錳酸鹽復合藥劑處理淮河水源水的試驗研究

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摘 要:為探索對耗氧量去除最經濟、最實用的方法，蚌埠三水廠就高錳酸鹽復合藥劑預氧化技術進行了試驗，結果反映高錳酸鹽復合藥劑在去除有機污染物、除濁度方面具有一定的效果，適合生產使用。

關鍵詞:微污染原水 高錳酸鹽復合藥劑 化學預氧化

中圖分類號:O6-3文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0136-01

1 原水水質概況

淮河水源水質以2007年蚌埠三水廠原水理化檢測指標為例，氨氮年平均值為0.6mg/l，最高值為2.85mg/l。耗氧量年平均值為4.04mg/l，最高值6.50mg/l。全年淮河水源水質特征為(1～4月份)枯水期水質較差，氨氮平均值為1.47mg/l，最高值為2.85 mg/l;耗氧量平均值為4.46mg/l，最高值為6.50mg/l。5～12月份水質較好，氨氮平均值0.16mg/l、最高值0.88mg/l;耗氧量平均值3.83mg/l、最高值5.90mg/l。

由以上數(shù)據(jù)可以看出，淮河水源水受上游來水影響，具有季節(jié)性污染特點。主要微污染物為氨氮和耗氧量，氨氮超標約70天左右，耗氧量超標僅有10天。

2 水廠工藝現(xiàn)狀

蚌埠第三自來水廠始建于20世紀80年代，整個工程分四期建造，占地面積約220畝。采用混凝、沉淀、過濾、消毒等常規(guī)水處理工藝，設有8組平流式沉淀池，36組濾池，設計規(guī)模為40萬m3/d。

近年來，蚌埠三水廠針對淮河微污染水質特點對原有的常規(guī)處理工藝進行部分改造，并增加了原水生物預處理工藝。這些改造對改善水質，降低氨氮指標起到了一定的作用，但對耗氧量的去除效果還不夠理想。為確保飲用水水質安全，還需要補充針對性強、使用靈活、經濟實用的水處理方法。

3 方案的選擇

高錳酸鉀是一種較強的氧化劑，能有效地去除受污染水中的多種有機物，還能顯著地控制氯消毒副產物，降低水的致突變性。高錳酸鉀復合藥劑是在高錳酸鉀基礎上發(fā)展起來的一種新型、高效的氧化劑。研究表明，復合藥劑的使用優(yōu)于單獨高錳酸鉀預氧化去除機污染物的效果。復合藥劑使用不需改變工藝流程，只要在混凝劑投加之前或同時加注即可，操作簡便。

預氯化是傳統(tǒng)的去除有機物的方法，它能有效地破壞、分解有機物，然而氯與水中有機物之間的作用會生成對人體有危害的THMs，一直未被廣泛使用。

綜合考慮高錳酸鹽復合藥劑具有去除有機物效果好，能夠即用即加，使用靈活的特點，因此作為試驗研究的氧化劑。

4 高錳酸鹽復合藥劑主要機理

高錳酸鹽復合藥劑是以高錳酸鹽為主劑，與多種輔劑組合制成的除污染藥劑，它充分發(fā)揮了主劑與輔劑的協(xié)同促進作用，使除污染效果大大提高。其主要機理:(1) 高錳酸鉀的氧化作用。(2)新生態(tài)水合二氧化錳的吸附和催化氧化作用。(3)高錳酸鉀與其它組劑的協(xié)同作用。

5 試驗與結果分析

5.1 原水水質與藥劑

原水取自2007年1月25日淮河水，水質指標:水溫5.5℃、濁度19NTU、pH值7.6、耗氧量4.59mg/l、氨氮1.94mg/l、溶解氧11.2mg/l。

藥劑:混凝劑為生產用液體聚合氯化鋁;復合劑為購置的成品固體高錳酸鹽復合藥劑。

5.2 試驗驗內容

水樣為淮河原水，第一組用液體聚合氯化鋁做混凝沉淀試驗，確定最佳投藥量和剩余濁度、剩余耗氧量;第二組用復合藥劑對水樣先進行預氧化處理，攪拌時間為20min，然后按確定的最佳投藥量繼續(xù)做混凝沉淀試驗，記錄試驗結果。(如表1、2)

5.3 結果分析

由試驗可知，單獨加聚合氯化鋁試驗，投藥量為40mg/l時，剩余濁度為4.9NTU，去除率為74%;剩余耗氧量為3.76mg/l，去除率為18%。加復合藥劑和聚合氯化鋁試驗，投藥量復合藥劑1.5mg/l、混凝劑為40mg/L時，剩余濁度為0.9NTU，去除率為95%;剩余耗氧量為2.98mg/l，去除率為35%。試驗表面:采用高錳酸鹽復合藥劑預氧化后，剩余濁度為4.9NTU降低為0.9NTU，去除率提高了21%;剩余耗氧量為3.76mg/l降低為2.98mg/l，去除率提高了17%。說明高錳酸鹽復合藥劑預氧化處理淮河水源水后對改善水質，去除有機物、去除濁度具有一定的效果。

由生產工藝和試驗可知，蚌埠三水廠目前生產工藝為常規(guī)處理和生物預處理工藝，總體對耗氧量去除率為40%～50%。以淮河水源水耗氧量最高值6.5mg/l為例，原水處理后出水耗氧量為3.58mg/l，超標。如果在常規(guī)處理前、生物預處理后增加高錳酸鹽復合藥劑預氧化處理，對耗氧量去除率總體可達57%以上，那么出水耗氧量為2.80mg/l，達標。

5.4 制水成本分析

成品高錳酸鹽復合藥劑價格為12000元/噸，投加量按1.5mg/L計，制水生產用量為1.5kg/km3水，成本則為每噸水增加1.8分錢，制水成本略有增加。

6 結語

高錳酸鹽復合藥劑化學預氧化技術作為蚌埠三水廠現(xiàn)狀工藝的補充，對淮河微污染水的處理無論是去除機物的效果，還是制水成本的控制應該說都是適合的。