校園雨水徑流混凝試驗研究

王先兵，王志勇，呂雨涵，徐國華，胡啟發，茹瑤華

（臺州學院 建筑工程學院，浙江 椒江 318000）

校園雨水徑流混凝試驗研究

王先兵，王志勇，呂雨涵，徐國華，胡啟發，茹瑤華

（臺州學院 建筑工程學院，浙江 椒江 318000）

通過對校園不同下墊面雨水徑流進行混凝試驗的探討，得到雨水徑流水質的最佳混凝劑為聚合氯化鋁。濁度為0～20NTU時最佳投藥量為5mg/L；濁度為21～40NTU時最佳投藥量為10mg/L；濁度為41～60NTU時最佳投藥量為15mg/L；濁度為61～80NTU時最佳投藥量為20mg/L。

校園；雨水；混凝；聚鋁

1 引言

近年來國內外對城市雨水水質均有研究，如，加拿大［1］通過分析雨水徑流帶來的污染物的量和機理，研究了對接納水體水生生物和公眾健康的影響;美國［2］EPA于1983年就提出城市暴雨徑流的主要污染評價指標;德國學者［2］將屋面雨水徑流與路面雨水徑流水質進行了區分，以便針對不同的水質進行處理和利用。而我國學者也對此進行了一系列的研究，如北京學者［3］對城區雨水徑流進行了分析，趙劍強等［4］針對西安城市路面探討了影響城市道路路面徑流污染物濃度變化的因素及各污染物因子之間的相互關系。

校園污染物較少，是雨水回收利用優良場所。而且雨水收集利用具有很高的可行性［5］。然其水質并不能被直接利用，需要進行有效的處理方能重新利用。混凝一直是水質處理的常規工藝，技術比較成熟［6］。由于雨水水質的特殊性，需要對雨水進行必要的混凝試驗，從而找到最佳混凝劑及不同濁度下的最佳投藥量，為后續處理工藝提供必要的參數。

2 試驗設計與方法

本文選取臺州學院椒江校區不同下墊面雨水徑流進行混凝試驗，試驗收集教學樓屋面雨水徑流（1號口）、行政樓地面雨水徑流（2號口）、宿舍樓屋面雨水徑流（3號口）、食堂地面雨水徑流（4號口）。測試中發現3號雨水口徑流水質較好，濁度較低且雨水量不大，因此未對3號口進行雨水徑流混凝試驗。

2.1 試驗設計

本試驗選取目前國內飲用水處理常用混凝劑，通過混凝試驗挑選出對校園雨水徑流濁度去除效果較好的混凝劑。為后續工藝處理提供必要數據。試驗中比較不同混凝劑對濁度去除效果的同時，考察混凝劑對原水pH的影響，并探討混凝作用的影響因素。

2.1.1 試驗設備

本研究為靜態試驗，試驗中常用儀器與設備見表1。

表1 主要儀器和設備Table 1 Main instruments and equipment

2.1.2 試驗藥劑

本試驗主要藥劑見表2

表2 試驗主要藥劑

2.2 試驗過程

（1）利用分析天平及純凈水配置一定濃度的混凝劑；

（2）利用1000mL的攪拌杯，分別量取六組雨水水樣，置于攪拌機上。根據估計的各混凝劑投藥量，將混凝劑移至加藥試管中；

（3）設定攪拌機程序，以200 r/min轉速攪拌1 min、400 r/min轉速攪拌0.5 min、200 r/min轉速攪拌5 min、100 r/min轉速攪拌10 min為序進行攪拌；

（4）攪拌停止，靜沉 15 min；

（5）取上清液測濁度及pH。

3 試驗結果及分析

圖1 2010.8.19號 混凝試驗濁度監測（1號口） Fig.1 2010.8.19 coagulation test turbidity monitoring（1 mouth）

圖2 2010.8.19號混凝試驗PH值監測（1號口）Fig.2 2010.8.19 coagulation test pH monitoring（1 mouth）

從圖中看出，原水濁度為14NTU時，聚合氯化鋁最佳投藥量為5mg/L，出水濁度為3.4NTU。三氯化鐵及硫酸鋁最佳投藥量為7mg/L，出水濁度分別為1.7NTU和2.5NTU。

圖3 2010.8.19號 混凝試驗濁度監測（4號口）Fig.3 2010.8.19coagulationtestturbiditymonitoring（4mouth）

圖4 2010.8.19號混凝試驗PH值監測（4號口）Fig.4 2010.8.19coagulationtestpHmonitoring（4mouth）

從圖中看出，原水濁度為78NTU時，聚合氯化鋁最佳投藥量為20mg/L，出水濁度為1.4NTU。三氯化鐵最佳投藥量為20mg/L，出水濁度分別為4.9NTU。硫酸鋁最佳投藥量為30mg/L，出水濁度為2.5NTU。

圖5 2010.9.15號 混凝試驗濁度監測（4號口）Fig.5 2010.9.15 coagulation test turbidity monitoring（4mouth）

圖6 2010.9.15號 混凝試驗PH值監測（4號口）Fig.6 2010.9.15 coagulation test pH monitoring（4 mouth）

從圖中看出，原水濁度為35NTU時，聚合氯化鋁最佳投藥量為10mg/L，出水濁度為1.2NTU。三氯化鐵最佳投藥量為18mg/L，出水濁度分別為0.4NTU。硫酸鋁最佳投藥量為18mg/L，出水濁度為0.5NTU。

圖7 2010.8.19號 混凝試驗濁度監測（2號口） Fig.8 2010.8.19 coagulation test turbidity monitoring（2 mouth）

圖8 2010.8.19號 混凝試驗PH值監測（2號口）Fig.7 2010.8.19 coagulation test pH monitoring（2 mouth）

從圖中看出，原水濁度為7.8NTU時，聚合氯化鋁最佳投藥量為7mg/L，出水濁度為1.4NTU。三氯化鐵最佳投藥量為10mg/L，出水濁度分別為1.6NTU。硫酸鋁最佳投藥量為15mg/L，出水濁度為0.8NTU。

4 總結

（1）比較可知，聚合氯化鋁具有混凝效果佳；三氯化鐵次之，但其有色度問題；硫酸鋁沉降效果最差，礬花也比較細?。?/p>

（2）三氯化鐵投加量越多，pH值下降越明顯，其次是硫酸鋁，下降最小的是聚合氯化鋁。

（3）選擇聚合氯化鋁作為最佳混凝劑；濁度為0~20NTU時最佳投藥量為5mg/L；濁度為21~40NTU時最佳投藥量為10mg/L；濁度為41~60NTU時最佳投藥量為15mg/L；濁度為61~80NTU時最佳投藥量為20mg/L。

［1］車伍，劉燕，李俊奇.國內外城市雨水水質及污染控制［J］.給水排水，2003，29（10）：28-41.

［2］陳炬鋒，劉磊磊.雨水水質研究進展［J］.安徽農業科學，2007，35（7）：2045-2046.

［3］車伍，歐嵐，汪慧貞等.北京城區雨水徑流水質及其主要影響因素［J］.環境污染治理技術與設備，2002，3（1）：33-37.

［4］趙劍強，劉珊，劉英聆等.城市路面徑流雨水水質特性分析［J］.西安公路交通大學學報，1999，19（增刊）：31-33.

［5］王先兵，周文浩，謝小莉等.校園雨水利用探究［J］.給水排水，2010，7（S1）.

［6］嚴煦世，范瑾初.給水工程［M］.中國建筑工業出版社，第四版.

Coagulation Experimental Study of Campus Rainwater Runoff

WANG Xian-bing，WANG Zhi-yong，LU Yu-han，XU Guo-hua，HU Qi-fa，RU Yao-hua
(Taizhou University，Jiaojiang 318000，China)

By sampling from rainwater runoff on different underlying surfaces,coagulation experiment of campus rainwater has been studied.It is shown that the best coagulation for rainwater runoff is PAC,and when turbidity is 0~20NTU,the dosage is 5mg/L；when turbidity is 21~40NTU,the dosage is 10mg/L；when turbidity is 41~60NTU,the dosage is 15mg/L；when turbidity is 61~0NTU,the dosage is 20mg/L.

campus；rainwater；coagulation；poly aluminum chloride

周小莉）

TU146.4

A

1672-3708（2011）03-0044-04

2011-04-08；

2011-06-01

王先兵（1980- ），男，浙江臺州人，碩士，講師，主要從事建筑給水排水理論與技術/建筑雨洪利用研究。