給水處理常規(guī)工藝除污染特性初探

張姝佳，王秀花

中國市政工程東北設(shè)計研究總院 ，吉林長春 130000

隨著社會的發(fā)展，水源水的污染問題越來越嚴(yán)重，而現(xiàn)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(dāng)前研究的重要趨勢。現(xiàn)今，水污染的主要原因為有機(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，但是大多數(shù)都需要對原有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行較大的改變，而且水處理成本較高。但是現(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)的水廠仍然實用的是常規(guī)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(guī)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(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。本文通過實驗的方法，對常規(guī)工藝除污染特性進(jìn)行了初步的研究。

1 實驗設(shè)計

實驗大致分為實驗室內(nèi)的小試和生產(chǎn)地的中試。在實驗室小試中，主要利用自來水和經(jīng)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(jìn)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(xiàn)場生產(chǎn)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(jī)含量的綜合指數(shù)。

實驗室的小試采用的設(shè)備是混凝實驗采用的設(shè)備另外增加濾柱過濾；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、石英砂過濾的水處理連續(xù)運行模型。

2 常規(guī)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(jìn)行調(diào)節(jié)。利用實驗對不同濁度的原水進(jìn)行處理，從而得到不同CODMn除去的情況。從實驗結(jié)果可以看出，雖然實驗設(shè)備、原水水樣不同，但是實驗得到的規(guī)律大體上是相近的：1）大多數(shù)的實驗結(jié)果顯示，在混凝沉淀環(huán)節(jié)原水中的CODMn有50%以上可以在這個環(huán)節(jié)中去除，并且在整個工藝過程中所占的去除比例達(dá)到80%～90%；2）而過濾環(huán)節(jié)對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%。從實驗結(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(jié)果，在中試實驗中沉淀水濁度對實驗結(jié)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(xiàn)現(xiàn)實生產(chǎn)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(dāng)過濾水濁度在1NTU時，實驗結(jié)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(jié)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(nèi)。所以，在實際生產(chǎn)過程中為了達(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)工藝水處理運行費用的重要參數(shù)，存在著一個比較合理的沉淀水濁度數(shù)，使得整個工藝的運行費用達(dá)到最經(jīng)濟(jì)。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(chǎn)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(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，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(dá)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(jié)論

在以往人們的認(rèn)識中，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。但是本實驗所得到的結(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）過濾環(huán)節(jié)對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）沉淀水濁度對原水污染性沒有明顯的影響。

從上述的實驗結(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題。文中提出的一些觀點還需在更廣泛的實驗中進(jìn)行驗證。

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