水廠低溫低濁度處理優化的探討

江珊

重慶長江水務集團有限公司 重慶 404000

1 低溫低濁水水質狀態

①PH 值。水的PH 值很容易受溫度的影響。當水溫下降時，水中溶解的二氧化碳量增加，形成碳酸鹽和重碳酸鹽離子，使pH值降低約0．2。因為水冬天溫度將下降非常低，對pH 值的影響也將變得更大，原料水的pH 值會變小，使混凝劑的數量輸入有一定的誤差，可以被視為一個嚴重的現實問題治療水資源。②粒徑分布。在低溫水中，固體顆粒濃度較低，動力穩定更強，混合了扭轉。此外，良好的混凝處理效果是基于混凝過程中微粒具有較多的碰撞機會，提高了碰撞幾率，也就提高了微粒間的凝聚機會，促進微粒的凝聚成長，如果水中微粒濃度太低，勢必影響混凝處理過程的正常進行。

2 低溫低濁對水質凈化過程的影響因素

溫度低、濁度低、耗氧量低、堿度低、粘度大、pH 值偏低等是低溫低濁水在冬季的水質特征。低溫低濁水難處理的原因是多方面的，關鍵因素是溫度和濁度。低溫使水的pH 值下降、粘度增大、水中膠體Zeta 電位高、微粒布朗運動緩慢，進而影響混凝劑的水解、以及水處理過程中絮凝、沉淀、過濾的效果；而濁度低粒子間碰撞機會就少，絮凝反應就慢。

低溫低濁水中的雜質，主要是以細的膠體分散體系溶于水中，而且膠體顆粒比較均勻，膠體顆粒具有很強的動力穩定性和凝聚穩定性，并且帶負電的膠體微粒數量很小。所以，為達到電中和所需的混凝劑也少，因此形成的絮凝體細、少、輕、難于沉淀，易于穿透濾層。由于濁度較低，膠體顆粒數H 較少，顆粒相互碰撞而聚集的機會減少。水溫低，膠體顆粒的Zeta 電位較高，膠體顆粒問的排斥勢能較大，而且此時顆粒布朗運動動能減小，粘滯系數增大，更不利于顆粒碰撞，而使膠體顆粒脫穩困難。水溫低，膠體的溶劑化作用增強，顆粒周圍水化作用突出，妨礙其絮凝。水溫低，水的粘度變大而使沉速減小，加之低溫時氣體的溶解度大，使形成的絮凝體密度降低，溶解氣體大量吸附在絮凝體周圍，也不利于其沉淀[1]。

3 加強自來水廠低溫低濁水的處理工藝

3.1 混凝劑的選擇

聚氯化鋁系列混凝劑的治療效果優于硫酸鋁，這主要是因為Al（SO34）為一個普通的無機混凝劑、水解率較低低溫、低濁度水，導致少量的水解產品和不穩定的結構，這是很難發揮吸附架橋的作用。用于處理的混凝劑應滿足以下基本要求：混凝效果好；對人體健康無害的；易于使用；這種產品貨源充足，價格低廉。混凝劑種類較多，無機混凝劑種類較少。目前主要有鐵鹽、鋁鹽及其聚合物，主要用于水處理。有機混凝劑種類繁多，以高分子物質為主，但在水處理中的應用較少。選用堿性氯化鋁，加入5%的濃度。由于水源中的水質波動，除了含有不同濃度的膠體顆粒外，還含有大量其他有機污染物。在這一點上，必須添加兩個以上的混合劑來發揮作用，或者添加一些輔助物質，如輔助物質來增加凝血效應。

3.2 氣浮技術

氣浮工藝凈化水質的原理是：利用壓力溶氣水驟然減壓釋放大量的微細氣泡與原水加藥混凝產生的絮凝顆粒粘附在一起，使形成的絮凝體整體密度小于水的密度，使帶氣的絮凝顆粒浮至水面，形成浮渣，用刮渣機清除，從而實現懸浮膠體雜質的去除及水質的凈化。氣浮技術優點較多，它不僅能處理低溫低濁水，而且也能處理水庫原水中的色度、藻類和嗅味。這種技術在我國東北地區的很多水廠中已被采用近年來，并取得了較好效果。氣浮工藝處理低溫低濁水的合理性在于：氣浮技術用于處理密度小、不易沉淀的絮體、藻類、油類效果顯著；因水中懸浮雜質較少，氣浮的氣固比低，用氣量少，可節省加壓回流水的能量；原水在加壓提升的過程中，要溶入一定的空氣，而且當混凝劑水解時，所產生的CO2微氣泡也容易與絮體接觸，粘附在一起，若是用沉淀方式，很難將其從水中分離出去，特別是原水濁度在20NTU 以下時，這種現象尤為顯著，就是斜管沉淀池也發揮不了多大作用，而氣浮技術就能因勢利導，使絮體加氣上浮，足以克服低溫低濁度不利因數對絮體分離的影響[2]。

3.3 膜過濾技術

膜過濾是新近發展的一項技術，它可有效地去除水中的臭味、色度、消毒副產物前體及其他有機物和微生物，用于低濁水優為適合，但鑒于價格較昂貴，暫不予考慮。但隨著膜技術的發展和普遍使用，膜的價格已經大幅度下降。膜分離作為一種水中有機物和微生物去除的新工藝，將會對給水處理產生重要的影響。

3.4 泥渣回流技術

沉淀池及濾池沖洗下來的泥渣還具有一定的吸附能力，這些泥渣回流入原水中可以增加原水中膠體微粒數目，為混凝劑的水解提供附加的沉淀核心，加速礬花形成，提高新絮凝體密度，加速沉降速度。機械加速澄清池屬于泥渣循環型澄清池，其特點是利用機械葉輪攪拌和提升作用，完成泥渣回流和接觸反應。研究表明增效澄清池處理低溫低濁水效果[3]。

3.5 生物法技術

針對低溫低濁污染水源，采用生物預處理的手段進行現場試驗研究，結果發現以陶粒為載體的生物預處理工藝，常溫能去除水中有機物COD26．2%，SS60%-70%，氨氮80%a 溫度小于3℃時，COI 去除率20%，SS 去掉40%，氨氮減少50%。

4 結語

近年來，隨著人們對水處理認識的不斷提高，低溫低濁水處理技術倍受關注，如何更有效地處理低溫低濁水，越來越引起重視。本文從飲用水處理常規工藝分別改進的幾種低溫低濁水處理技術，都各有優勢，應用時要根據條件因地制宜選擇應用；在設計時，要通過技術經濟比較，合理擇優選用。也希望從自來水處理工藝上為低溫低濁水的處理提供一定的借鑒。