強化常規給水處理工藝研究述要

時間：2006-11-02 來源： 作者：

   近些年來，隨著水源污染嚴重、水質不斷惡化和飲用水質標準不斷提高，人們開始研究一些新技術強化常規處理工藝或發展飲用水深度處理技術。目前應用較多給水深度處理工藝有活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧和活性炭聯用、臭氧高級氧化技術、生物活性炭、膜過濾技術等。在此筆者結合大量的實驗研究，僅對強化常規給水處理工藝（包括強化混凝、強化沉淀與氣浮和強化過濾）、化學預氧化（預臭氧化、高錳酸鹽復合藥劑預氧化）和臭氧氧化與臭氧高級氧化技術等發展情況作以簡要論述。

【強化混凝技術】

    常規給水處理工藝中對有機物去除起主要作用的是混凝工藝，其去除有機物的機理主要分三個方面：帶正電的金屬離子和帶負電的有機物膠體發生電中和而脫穩凝聚；二是金屬離子與溶解性有機物分子形成不溶性復合物而沉淀；三是有機物在絮體表面的物理化學吸附。影響混凝效果的因素很多：混凝劑的種類、混凝劑的投加量、原水水質、混凝pH值、堿度、混凝攪拌程度以及混凝劑與助凝劑的投加順序等。強化混凝就是通過采取一定措施，確定混凝的最佳條件，發揮混凝的最佳效果，盡可能地去除能被混凝階段能夠去除的成分，特別是有機成分。

   由于近年水源受有機物污染嚴重，高濃度的有機物對水中膠體產生很強的保護作用，致使常規混凝效果變差，因此為提高常規混凝效果，在保證濁度去除率的同時提高水中有機物的去除率，強化混凝處理無疑是一個首選之法。Joseph等人認為強化混凝是去除水中天然有機物比較經濟、實用的一種處理工藝；美國工作者普遍認為，強化混凝是達到"飲用水消毒/消毒副產物（D/DBP）標準"第一階段要求和控制飲用水中天然有機物（NOM）的最佳方法之一；我們的實驗結果也表明，某些強化混凝技術能有效地去除天然水中的有機物和藻類，并可降低水中剩余鋁的濃度。

   強化混凝技術首先要根據水質情況篩選優化確定混凝劑的種類和投量。目前水廠使用的混凝劑大致有三種：鋁鹽Al（Ⅲ）、鐵鹽Fe（Ⅲ）以及人工合成的有機陽離子聚合混凝劑，一般鋁鹽和鐵鹽的混凝效果要優于人工合成的混凝劑，原因是這兩種混凝劑可以按上述的混凝機理與NOM作用，而人工合成的有機陽離子聚合混凝劑只能通過電性中和與NOM反應，將其去除，對于鐵鹽和鋁鹽而言，前者的混凝效果優于后者。盡管各種混凝劑的混凝效果不同，但對于確定的水質，在原水pH值一定的條件下都會存在一個最佳投量，因此應根據具體水質情況優選混凝劑，并利用混凝劑投加量與利用效率之間存在的關系確定最佳投量。投加一定量的助凝劑會強化混凝劑的混凝效果，黃曉東等人在使用PAC混凝同時在水中投加高分子助凝劑，結果表明有機物去除率提高了約10%，藻類去除率也提高了10%～15%。原水pH值也是影響混凝效果的一個重要因素，通常較低的pH值有利于強化混凝對NOM的去除，Robert等人的研究證明，隨著pH值的下降強化混凝對NOM的去除率明顯升高，Gil等人的研究表明調節水源水的pH值，達到相同的混凝效果可以使混凝劑投量減少50%以上。但并不是pH值越低越好，通常最佳的pH值范圍為5.5～6.5。此外，在考慮諸多影響因素的同時，制備化學復合藥劑強化混凝處理也是一個新的研究方向，我們利用高錳酸鹽復合藥劑與強化混凝處理相結合，明顯地去除了地表水中的NOM和藻類物質，并降低了處理水的濁度。

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