強化混凝對低溫微污染地下水處理試驗研究

吳睿

摘 要：由于自然和人為污染等原因，我國北方地區地下水存在溫度過低，鐵（Fe）含量過高的問題，常規水處理工藝對此很難解決。本試驗采用強化混凝的方式對低溫微污染地下水進行處理研究。結果表明，粉末活性炭與PAC同時投加時，錳的去除率都為最高，錳的去除率為40.6%。所以強化混凝工藝可以有效降低低溫水錳（Mn）微污染指標。

關鍵詞：強化混凝；猛；地下水

我國地大物博，水資源儲備量很大，但由于我國人口眾多，水資源人均占有量很少且分布不均，屬于貧水國家。隨著我國經濟快速發展和水資源開發活動的開展，水資源破壞嚴重，地表水存在水量不足以及部分污染嚴重等問題。在這樣的狀況下地下水一直被當作潔凈可靠的水資源。地下水是組成水資源的重要部分，在人們的生產和生活中占據著至關重要的地位。[1]

北方城鎮工業和生活用水的主要來源為地下水，地下水的污染嚴重影響北方地區的經濟發展。當地下水在受到化學，細菌，有機物污染時，如果處理不當會對人們的身體健康產生嚴重影響。[2]2014年，對主要分布在北方17省（自治區、直轄市）平原區的2071個水質監測井進行了監測，地下水水質總體較差。其中，水質優良的測井占評價監測井總數的0.5%、水質良好的占14.7%、水質較差的占48.9%、水質極差的占35.9%。[3]主要超標指標為總硬度、鐵、錳、溶解性總固體、“三氮”（亞硝酸鹽、硝酸鹽和氨氮）、硫酸鹽、氟化物、氯化物、有機物等。當人體攝取過量的上述超標物質可能會引發嚴重的疾病甚至死亡。所以，迫切需要相關方面的技術工藝支來解決地下水污染的問題。

常規的水處理工藝難以實現低溫微污染原水的出水標準，采用強化混凝可以將水中的一些污染物質降低，為后續的處理工藝減輕負擔。

試驗

1. 試驗水質

在低溫實驗室模擬微污染地下水，原水水質指標及飲用水標準如下：

Mn的含量為0.36～0.65mg/L，溫度為 2～5℃。

1. 試驗方法

本試驗選擇粉末活性炭作為強化混凝藥劑，粉末活性炭不僅可以降低濁度，對鐵，鋁，汞等有較強的吸附作用。相較于其他種類的強化混凝藥劑具有明顯優勢。

粉末活性炭投加方式分三種：A方式，粉末活性炭在投加PAC前5分鐘投加；B方式，粉末活性炭與PAC同時投加；C方式，粉末活性炭在投加PAC 2分鐘后投加。以出水水質情況，確定粉末活性炭的最佳投加劑量和投加時間。PAC的投加量為10mg/L，具體水質情況見表1，活性炭的投加量確定在0～40mg/L范圍。

使用六聯攪拌機進行強化混凝模擬試驗。混凝藥劑采用的是PAC，攪拌機的轉速穩定后，加入PAC以250r/min攪拌1min左右。調節轉速80～100r/min維持5min，再調節轉速到40～60r/min維持10min。取下靜沉15min后，取上清液測試Fe，Mn等指標。

結果與討論

強化混凝對低溫微污染地下水猛的處理效果。強化混凝對錳的去除效果如下圖。

粉末活性炭的投加量對錳的去除效果

從圖中可以看出在不投加活性炭，PAC混凝可以去除8.4%的錳，在投加粉末活性炭后三種方式對錳的去除效果均好于只投加PAC對錳的去除效果，粉末活性炭能使錳的去除率升高的原理和去除鐵一樣，這是因為粉末活性炭具有催化和吸附作用。A方式在投加40mg/L粉末活性炭時錳的去除效果最好，此時錳的去除率為29.4%；B方式在投加20mg/L粉末活性炭時錳的去除效果最好，此時錳的去除率為40.6%；C方式在投加40mg/L粉末活性炭時錳的去除效果最好，此時錳的去除率為36.3%。

根據圖中所示，B方式在投加20mg/L粉末活性炭時對錳的去除效果最好，去除率可以達到40.6%。

3 結論

根據以上結果經綜合分析后，應選擇該種投加方式：粉末活性炭與PAC一起投加，投加10mg/L的PAC，投加20mg/L粉末活性炭。此時鐵，錳的去除率都為最高。較優投加方式的去除效果：錳的去除率為40.6%，，強化混凝工藝可以有效降低水錳（Mn）等微污染指標。

參考文獻：

[1]胡成麗，侯靜.淺談我國地下水的污染現狀和預防措施[J].現代交際，2014，384（06）：94.

[2]尹雅芳，劉德深，李晶，苗迎，吳旺發.中國地下水污染防治的研究進展[J].環境科學與管理，2011.6.36（6）：27-30.

[3]中華人民共和國水利部.中國水資源公報[N].2014.