黃河高藻污染原水的強化混凝處理技術分析

【摘 要】黃河是北方地區灌溉、生活用水的重要來源，隨著經濟的快速發展，人們的用水量不斷增加，而黃河水污染嚴重加劇了緊張的用水形勢。針對黃河高藻污染原水問題，通過采用強化混凝處理技術，提高黃河水的自凈能力，維護黃河流域的自然生態平衡。本文簡要介紹了強化混凝處理，分析了黃河高藻污染原水的強化混凝處理試驗過程，闡述了黃河高藻污染原水強化混凝處理試驗結果。

【關鍵詞】黃河高藻；污染原水；強化混凝土處理技術

近年來，黃河原水頻繁出現高有機物、高色度、高氨氮、高藻污染等問題，在這種水體中，甲殼動物、魚類數量大幅度下降，藻類快速繁殖，原水水體質量越來越差。對于高藻污染的黃河水進行常規的水處理，沉淀效率較低，并且大量藻類易堵塞濾池。因此對于黃河高藻污染原水，要積極應用強化混凝處理技術，提高水處理質量，保障黃河供水水質。

1.黃河高藻污染原水的強化混凝處理技術概述

黃河高藻污染原水是指黃河原水受到有機物污染，某些原水指標超過衛生標準，各種有機物性質復雜，種類繁多，再加上水中植物或動物的分解產物，導致有機物、色度、氨氮等含量超標，水體富營養化，大量藻類滋生，會產生一定的臭味和色度，導致黃河水水質惡化，甚至會堵塞濾池。黃河高藻污染原水嚴重威脅人類的身體健康，很多有機污染物對于人體都有著一定的毒害作用，并且水中有機物對于膠體顆粒凝結和包裹作用，影響凈水處理質量。

近年來，黃河原水不斷受到有機物的污染，常規凈水處理技術已經難以滿足水質凈化要求。混凝處理是一種重要的水體凈化處理工藝，強化混凝處理是基于常規的混凝處理，采用更加有效的水處理方法，從而提高水處理效果。經過試驗驗證，強化混凝處理可有效去除原水中污染性溶解有機物、致病微生物和懸浮膠體顆粒。預氧化強化混凝處理技術可快速分解原水中的有機物，改變溶解性有機物的性質，具有良好的混凝效果。同時，在原水中加入活性炭，可發揮強烈的吸附效果，提高混凝處理效果。另外，在水處理過程中，回流混凝污泥，既可減輕污泥處理工作量，還可提升對原水溶解有機物的過濾作用，提高凈水效果。

2.黃河高藻污染原水的強化混凝處理試驗過程

對黃河高藻污染原水分別使用回流污泥、助凝劑、粉末活性炭和預氧化等強化混凝處理技術，并且應用聚合氯化鋁混凝劑進行試驗分析。

2.1準備水樣材料

以黃河高藻污染原水為強化混凝處理的試驗水樣，原水中pH值為7.23，含有7.5mg/L的DO、1.5mg/L的NO3-N、0.47mg/L的NO2-N、2.66mg/L的NO4+-N和9.86mg/L的C0DMn[1]。試驗采用聚丙烯酰胺助凝劑和聚合氯化鋁混凝劑。

2.2強化混凝處理試驗條件

2.2.1 PH和混凝劑劑量

在黃河高藻污染原水的強化混凝處理試驗中，混凝劑劑投放量為40mg/L，保持原水7.1的pH值。

2.2.2污泥回流試驗方法

在500mL燒杯中放入400mL原水，在混凝攪拌作用下，分別加入聚合氯化鋁和10 mg/L、15mg/L、30mg/L的回流污泥，在40r/min攪拌速度下攪拌12min，在200r/min攪拌速度下攪拌3min，整個試驗過程共歷時15min，沉淀靜止2.0h，取上清液進行試驗分析。

2.2.3助凝劑試驗方法

在500mL燒杯中放入400mL原水，在混凝攪拌作用下，分別加入聚合氯化鋁和0.02mg/L、0.04mg/L、0.06mg/L、0.08mg/L、0.1mg/L、0.2 mg/L、0.4mg/L的聚丙烯酰胺助凝劑[2]，在40r/min攪拌速度下攪拌12min，在200r/min攪拌速度下攪拌3min，整個試驗過程共歷時15min，沉淀靜止2.0h，取上清液進行試驗分析。

2.2.4粉末活性炭試驗方法

在500mL燒杯中放入400mL原水，在混凝攪拌作用下，加入聚合氯化鋁和2mg/L、4mg/L、6mg/L的粉末活性碳，在40r/min速度下攪拌2min，在200r/min攪拌速度下攪拌13min，整個試驗過程共歷時15min，沉淀1.0h，取上清液進行試驗分析。

2.2.5預氧化混凝試驗方法

在500mL燒杯中放入400mL原水，在混凝攪拌作用下，記入0.5 mg/L、1.5mg/L、2.5mg/L的粉末活性碳，在400r/min速度下攪拌5min，再加入聚合氯化鋁，然后在40r/min攪拌速度下攪拌15min，250r/min攪拌速度下攪拌5min整個試驗過程共歷時25min，沉淀2.0h，取上清液進行試驗分析。

2.3試驗分析方法

由TOC-4100儀測定TOC/DOC，用酸性高錳酸鉀滴定方法檢測C0DMn，用紫外分光光度儀檢測色度，用納氏試劑分光光度儀檢測NO4+-N，用重氮耦合分光廣度儀檢測NO2-N，用麝香草酚分光光度儀檢測NO3-N。

3.黃河高藻污染原水強化混凝處理試驗結果分析

3.1污泥回流試驗結果分析

混凝處理法對于去除黃河高藻污染原水中的有機物有著重要的作用，經過試驗驗證，強化混凝處理方法可快速去除C0DMn。黃河高藻污染原水中溶解性有機物約占71.22%，膠體和懸浮物約占28.78%，污泥回流處理方法對于分子量<3kD的溶解性有機物具有明顯的去除效果[3]，污泥顆粒具有很強的粘性，可發揮卷掃、吸附作用，并且投放回流污泥可減少沉淀污泥產量和混凝土投放量，提高原水色度和C0DMn的去除率。

3.2助凝劑試驗結果分析

由于聚丙烯酰胺助凝劑對于原水中膠體顆粒有著電性中和的凝聚作用，對大顆粒的絮凝體也具有吸附作用。聚丙烯酰胺助凝劑通過內部的鏈狀分子吸附絮體顆粒，試驗結果表明，少量的聚丙烯酰胺可發揮網絡絮凝和橋聯絮凝作用，加速顆粒沉降，從而提高C0DMn去除率，當聚丙烯酰胺助凝劑的投放量不斷增加時，由于聚丙烯酰胺自身也是有機物，因此會降低C0DMn去除率，因此應嚴格控制聚丙烯酰胺助凝劑的投放量。

3.3粉末活性炭試驗結果分析

粉末活性炭強化混凝土處理的關鍵在于確定合適的投加量和投加時間，在投放混凝土兩分鐘之后再投放活性炭，充分發揮活性炭的吸附作用，具有良好的吸附效果。隨著活性炭投放量不斷增加，混凝劑形成的絮凝體對活性炭形成網捕和包裹作用，在一定程度上降低了活性炭對原水有機物的吸附作用，因此應對活性炭采取特殊投放方法，確保良好的吸附效果。

3.4預氧化混凝試驗結果分析

O3、H2O2和KMnO4具有很強的氧化性，可將大分子有機物快速分解為小分子有機物，并且改變有機物極性，增加無機離子和有機物之間的相互作用，有效去除大分子有機物。標準狀態下，O3、H2O2和KMnO4的氧化還原電位為1.68、1.75和2.13V，其中O3氧化性最強，有機物去除率最高，由于KMnO4自身帶有顏色，隨著投放量的增加，會影響原水色度去除率。

4.結束語

針對黃河高藻污染原水的問題，通過不同方法進行強化混凝處理，不同強化混凝處理方法有著各自的優點，在實際應用過程中，應具體問題具體分析，采用最佳的強化混凝處理技術，提高黃河高藻污染原水的去除率，維護生態平衡。

【參考文獻】

[1]高娜娜.夏季太湖高藻水強化混凝條件下的COD_（Mn）去除[D].南京理工大學，2009.

[2]郭偉鋒.常規工藝處理天津灤河原水的優化試驗研究[D].西安建筑科技大學，2008.

[3]溫天紅.強化混凝技術處理微污染水源水研究[D].昆明理工大學，2008.