給水處理常規(guī)工藝除污染特性初探

張姝佳，王秀花

中國(guó)市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究總院 ，吉林長(zhǎng)春 130000

隨著社會(huì)的發(fā)展，水源水的污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，而現(xiàn)實(shí)中對(duì)水的要求卻越來(lái)越高，除去水中污染物的工藝方法是當(dāng)前研究的重要趨勢(shì)。現(xiàn)今，水污染的主要原因?yàn)橛袡C(jī)物污染，大多數(shù)的研究主要是以氧化為主的預(yù)處理工藝以及以臭氧——活性炭為代表的處理方法，另外還有利用膜技術(shù)的處理工藝。雖然這些工藝在處理水中污染性能方面各具特點(diǎn)，但是大多數(shù)都需要對(duì)原有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行較大的改變，而且水處理成本較高。但是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大多數(shù)的水廠仍然實(shí)用的是常規(guī)的水處理工藝，所以急需一種適合國(guó)情的新的處理方式。

雖然常規(guī)的水處理工藝是以澄清過(guò)濾為主，主要的作用是除濁。但實(shí)際上也有不錯(cuò)的除污染作用，主要原因是水中的一些非溶性的污染物可以伴隨著濁度物質(zhì)而被常規(guī)方法除去，一些溶解性的污染物也可以附著在濁度物質(zhì)上而被除去。從以上可以看出，充分發(fā)揮常規(guī)工藝在除污染物方面的作用，將有效的減少或者省去相應(yīng)的除污染工藝，從而在經(jīng)濟(jì)和工藝方面達(dá)到簡(jiǎn)單和節(jié)省，此種方式特別使用于那些原有的舊水廠改造。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)常規(guī)工藝除污染特性進(jìn)行了初步的研究。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)大致分為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的小試和生產(chǎn)地的中試。在實(shí)驗(yàn)室小試中，主要利用自來(lái)水和經(jīng)過(guò)沉淀分選后的粘土，配置成實(shí)驗(yàn)中的原水渾水，并在其中加入腐殖酸，進(jìn)而使得實(shí)驗(yàn)用水更加接近自然的微污染原水。而中試中的水源直接采用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)所用的水源水。實(shí)驗(yàn)所采用的混凝劑為聚合鋁。實(shí)驗(yàn)中CODMn來(lái)代表有機(jī)含量的綜合指數(shù)。

實(shí)驗(yàn)室的小試采用的設(shè)備是混凝實(shí)驗(yàn)采用的設(shè)備另外增加濾柱過(guò)濾；而中試所用的設(shè)備是一套工藝流程包括機(jī)械攪拌混凝、斜板沉淀、石英砂過(guò)濾的水處理連續(xù)運(yùn)行模型。

2 常規(guī)工藝對(duì)CODMn的去除能力

不論是小試還是中試，實(shí)驗(yàn)中改變?cè)疂岫鹊姆椒ǘ际且粯拥模蠢没炷齽┩都恿康牟煌M(jìn)行調(diào)節(jié)。利用實(shí)驗(yàn)對(duì)不同濁度的原水進(jìn)行處理，從而得到不同CODMn除去的情況。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，雖然實(shí)驗(yàn)設(shè)備、原水水樣不同，但是實(shí)驗(yàn)得到的規(guī)律大體上是相近的：1）大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在混凝沉淀環(huán)節(jié)原水中的CODMn有50%以上可以在這個(gè)環(huán)節(jié)中去除，并且在整個(gè)工藝過(guò)程中所占的去除比例達(dá)到80%～90%；2）而過(guò)濾環(huán)節(jié)對(duì)CODMn除去的效果相比絮凝沉淀環(huán)節(jié)較小，在這一環(huán)節(jié)中除去的CODMn只占總量的10%左右；3）小試與中試相比，小試的效果比中試效果略差，前者能夠去除原水中60%的CODMn，而后者出去的比例為70%。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，常規(guī)的給水處理工藝在除CODMn的能力是非常重要的，其中混凝沉淀環(huán)節(jié)的作用最大，可見(jiàn)加強(qiáng)混凝沉淀環(huán)節(jié)的優(yōu)化，是常規(guī)工藝除污的重要環(huán)節(jié)。

3 濁度及原水CODMn含量的影響

3.1 沉淀水濁度的影響

在實(shí)驗(yàn)中，隨著沉淀水濁度的不斷增加，小試對(duì)CODMn的去除率會(huì)逐漸降低。而中試實(shí)驗(yàn)就不存在這樣的結(jié)果，在中試實(shí)驗(yàn)中沉淀水濁度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本沒(méi)有影響。而從中試的用水來(lái)源看，中試的實(shí)驗(yàn)效果更能體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的實(shí)際，所以沉淀水濁度對(duì)原水污染性沒(méi)有明顯的影響。

在小試中，當(dāng)過(guò)濾水濁度在1NTU時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，雖然隨著沉淀水濁度的不斷增加，一些過(guò)濾水中的CODMn稍有增加，可是增加的比例較小。而到中試時(shí)，原水濁度的變化范圍在5-15NTU時(shí)，過(guò)濾水的CODMn變化量相對(duì)較小，僅為0.5mg/L。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，雖然沉淀水濁度的變化范圍較大，但是過(guò)濾后的濾出水污染性變化基本上在一個(gè)較小的范圍內(nèi)。所以，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中為了達(dá)到降低污染性而去努力降低沉淀水濁度的做法是不可取的。而在以往的研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，沉淀水濁度是關(guān)系到常規(guī)工藝水處理運(yùn)行費(fèi)用的重要參數(shù)，存在著一個(gè)比較合理的沉淀水濁度數(shù)，使得整個(gè)工藝的運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最經(jīng)濟(jì)。因此綜合上述兩個(gè)觀點(diǎn)可以使整個(gè)工藝在不降低水污染性去除率的前提下，盡可能的降低工藝的運(yùn)行費(fèi)用。

3.2 濾后水濁度的影響

在原水CODMn含量不同的條件下，濾后水的濁度對(duì)濾后水CODMn含量所產(chǎn)生的影響。小試時(shí)，原水CODMn較大時(shí)，濾后水濁度的增加，會(huì)促使濾后水的CODMn同時(shí)增長(zhǎng)；原水CODMn較小時(shí)，濾后水濁度的增加，濾后水的CODMn變化較小。與實(shí)際生產(chǎn)更為接近的中試中，大多數(shù)條件下，當(dāng)濾后水濁度在1-2NTU之間時(shí)，濾后水濁度變化對(duì)濾后水中CODMn的影響不大。濾后出水CODMn主要受原水CODMn的影響。在原水CODMn達(dá)到8.8mg/L時(shí)，保持濾后水濁度不超過(guò)2NTU，就可以保證其CODMn不超過(guò)3mg/L。

4 討論與結(jié)論

在以往人們的認(rèn)識(shí)中，大多數(shù)的人認(rèn)為常規(guī)的水處理工藝所擁有的除污染能力相對(duì)較低，并且認(rèn)為處理后水的有機(jī)物含量，與沉淀水、出水的濁度有著密切的關(guān)系，應(yīng)該盡量降低二者的含量。但是本實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果卻有著不同的理論：

1）常規(guī)的給水處理工藝在除CODMn的能力是非常重要的，其中混凝沉淀環(huán)節(jié)的作用最大；

2）過(guò)濾環(huán)節(jié)對(duì)CODMn除去的效果相比絮凝沉淀環(huán)節(jié)較小，在這一環(huán)節(jié)中除去的CODMn只占總量的10%左右；

3）沉淀水濁度對(duì)原水污染性沒(méi)有明顯的影響。

從上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，常規(guī)水處理工藝可以有效的去除水中的污染物，尤其是工藝中的絮凝沉淀環(huán)節(jié)，在整個(gè)常規(guī)水處理工藝中起到相當(dāng)重要的作用，應(yīng)該引起人們的關(guān)注。

總之，本文主要強(qiáng)調(diào)了應(yīng)重視水處理常規(guī)工藝除污染能力的問(wèn)題。文中提出的一些觀點(diǎn)還需在更廣泛的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證。

[1]趙天慧.給水處理系統(tǒng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究之——策略與模式.哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，32(6).

[2]崔福義.給水處理常規(guī)工藝除污染特性及混凝劑的優(yōu)化.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，34(6).

[3]張軍.給水處理常規(guī)工藝除污染特性初探.凈水技術(shù)，2008，22(1).