給水處理常規工藝除污染特性初探

張姝佳，王秀花

中國市政工程東北設計研究總院 ，吉林長春 130000

隨著社會的發展，水源水的污染問題越來越嚴重，而現實中對水的要求卻越來越高，除去水中污染物的工藝方法是當前研究的重要趨勢?，F今，水污染的主要原因為有機物污染，大多數的研究主要是以氧化為主的預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，但是大多數都需要對原有的生產工藝進行較大的改變，而且水處理成本較高。但是現在國內大多數的水廠仍然實用的是常規的水處理工藝，所以急需一種適合國情的新的處理方式。

雖然常規的水處理工藝是以澄清過濾為主，主要的作用是除濁。但實際上也有不錯的除污染作用，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而被常規方法除去，一些溶解性的污染物也可以附著在濁度物質上而被除去。從以上可以看出，充分發揮常規工藝在除污染物方面的作用，將有效的減少或者省去相應的除污染工藝，從而在經濟和工藝方面達到簡單和節省，此種方式特別使用于那些原有的舊水廠改造。本文通過實驗的方法，對常規工藝除污染特性進行了初步的研究。

1 實驗設計

實驗大致分為實驗室內的小試和生產地的中試。在實驗室小試中，主要利用自來水和經過沉淀分選后的粘土，配置成實驗中的原水渾水，并在其中加入腐殖酸，進而使得實驗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場生產所用的水源水。實驗所采用的混凝劑為聚合鋁。實驗中CODMn來代表有機含量的綜合指數。

實驗室的小試采用的設備是混凝實驗采用的設備另外增加濾柱過濾；而中試所用的設備是一套工藝流程包括機械攪拌混凝、斜板沉淀、石英砂過濾的水處理連續運行模型。

2 常規工藝對CODMn的去除能力

不論是小試還是中試，實驗中改變原水濁度的方法都是一樣的，即利用混凝劑投加量的不同進行調節。利用實驗對不同濁度的原水進行處理，從而得到不同CODMn除去的情況。從實驗結果可以看出，雖然實驗設備、原水水樣不同，但是實驗得到的規律大體上是相近的：1）大多數的實驗結果顯示，在混凝沉淀環節原水中的CODMn有50%以上可以在這個環節中去除，并且在整個工藝過程中所占的去除比例達到80%～90%；2）而過濾環節對CODMn除去的效果相比絮凝沉淀環節較小，在這一環節中除去的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%。從實驗結果可以看出，常規的給水處理工藝在除CODMn的能力是非常重要的，其中混凝沉淀環節的作用最大，可見加強混凝沉淀環節的優化，是常規工藝除污的重要環節。

3 濁度及原水CODMn含量的影響

3.1 沉淀水濁度的影響

在實驗中，隨著沉淀水濁度的不斷增加，小試對CODMn的去除率會逐漸降低。而中試實驗就不存在這樣的結果，在中試實驗中沉淀水濁度對實驗結果基本沒有影響。而從中試的用水來源看，中試的實驗效果更能體現現實生產中的實際，所以沉淀水濁度對原水污染性沒有明顯的影響。

在小試中，當過濾水濁度在1NTU時，實驗結果顯示，雖然隨著沉淀水濁度的不斷增加，一些過濾水中的CODMn稍有增加，可是增加的比例較小。而到中試時，原水濁度的變化范圍在5-15NTU時，過濾水的CODMn變化量相對較小，僅為0.5mg/L。通過這些實驗結果可以看出，雖然沉淀水濁度的變化范圍較大，但是過濾后的濾出水污染性變化基本上在一個較小的范圍內。所以，在實際生產過程中為了達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。而在以往的研究結果中發現，沉淀水濁度是關系到常規工藝水處理運行費用的重要參數，存在著一個比較合理的沉淀水濁度數，使得整個工藝的運行費用達到最經濟。因此綜合上述兩個觀點可以使整個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行費用。

3.2 濾后水濁度的影響

在原水CODMn含量不同的條件下，濾后水的濁度對濾后水CODMn含量所產生的影響。小試時，原水CODMn較大時，濾后水濁度的增加，會促使濾后水的CODMn同時增長；原水CODMn較小時，濾后水濁度的增加，濾后水的CODMn變化較小。與實際生產更為接近的中試中，大多數條件下，當濾后水濁度在1-2NTU之間時，濾后水濁度變化對濾后水中CODMn的影響不大。濾后出水CODMn主要受原水CODMn的影響。在原水CODMn達到8.8mg/L時，保持濾后水濁度不超過2NTU，就可以保證其CODMn不超過3mg/L。

4 討論與結論

在以往人們的認識中，大多數的人認為常規的水處理工藝所擁有的除污染能力相對較低，并且認為處理后水的有機物含量，與沉淀水、出水的濁度有著密切的關系，應該盡量降低二者的含量。但是本實驗所得到的結果卻有著不同的理論：

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

2）過濾環節對CODMn除去的效果相比絮凝沉淀環節較小，在這一環節中除去的CODMn只占總量的10%左右；

3）沉淀水濁度對原水污染性沒有明顯的影響。

從上述的實驗結果可以看出，常規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節，在整個常規水處理工藝中起到相當重要的作用，應該引起人們的關注。

總之，本文主要強調了應重視水處理常規工藝除污染能力的問題。文中提出的一些觀點還需在更廣泛的實驗中進行驗證。

[1]趙天慧.給水處理系統高效經濟運行研究之——策略與模式.哈爾濱建筑大學學報，2008，32(6).

[2]崔福義.給水處理常規工藝除污染特性及混凝劑的優化.哈爾濱工業大學學報，2007，34(6).

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