摘 要:在地表水处理中,微污染水是常规净水工艺中较难处理的水质。作者通过研究,在水处理实践中大胆试验,摸索出一个用活性炭去除水中色、嗅、味,用高锰酸钾预氧化去除藻类的工艺运行方案,达到了理想的处理效果。
关键词:水处理方案试验微污染黄河水
中图分类号:TU9文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)01(c)-0012-01
微污染水源水一般是指水体受到有机物污染,部分水质指标超过地表水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅲ类标准的水体。淄博引黄工程位于黄河下游,受小浪底水库截留的影响,使得黄河下游流量减小,水体自净能力减小,逐渐形成微污染水源水。随着水源水富营养化的日益严重,有机物的数量和种类激增以及藻类大量繁殖,同时生活饮用水水质标准不断提高,水处理后水的色度、嗅味、耗氧量时有超标现象。现有常规处理工艺(混凝→沉淀→过滤→消毒)不能有效去除微污染水源水的有机物、氨氮等污染物,直接威胁饮用者的身体健康。为提高供水水质,经查阅资料,反复研究,我们决定使用粉末活性炭和高锰酸钾强化水质处理。在确定工艺方案之前,我们在不改变现有工艺的基础上,通过试验观察其效果。
1 粉末活性炭和高锰酸钾的性质
粉末活性炭的多孔性使其具有极大的内表面积,又因其颗粒小,比表面积大,吸附效果特别显著,吸附速度快,同时可增加絮凝矾花的核心作用,提高悬浮颗粒的碰撞机会,可提高混凝工艺的处理效果。
高锰酸钾为暗紫色、有金属光泽的棱状晶体,性质稳定,耐储存,易溶于水,溶液呈紫色。高锰酸钾最突出的性质是氧化性,是最常用的氧化剂之一。一般认为,高锰酸钾是通过氧化和吸附的共同作用去除饮用水源中的微量有机污染物。
2 淄博引黄工程运行流程
黄河水自刘春家引黄闸自流至沉沙池,水中绝大部分泥沙在此沉淀,然后经输水明渠送至新城水库泵站。泵站将明渠水扬入水库或扬入压力管道送至净水厂。黄河水在净水厂深度处理,泵房将处理后水经压力管道送至配水厂。配水厂将水加氯后送至临淄、周村、城区等用户。
3 净水厂水处理工艺流程
新城净水厂工艺流程见图1
净水厂机械搅拌澄清池由4座澄清池和中间的配水混合池组成一个系列,现有工程为Ⅲ、Ⅳ系列,现用混凝剂为聚合硫酸铁,助凝剂为聚炳酰胺。滤池为V型滤池。
4 粉末活性炭去除有机物、色度、嗅味的试验
4.1 方案选择
该试验时间选在2009年4月9日－4月26日,5月18日－5月27日。水源为黄河水经预沉池、明渠直供水。原水浊度一般在30～60NTU,水温4月份15℃左右,5月份22～23℃,色度4月份14～18度,5月份12－13度,CODmn高时近6mg/L。现场生产试验分别在溢流井和配水混合池等不同地点投加粉末活性炭,投加量分别为5mg/L、10mg/L。工艺1在溢流井投加,工艺2在配水混合池四系列投加,工艺3为常规工艺(以配水混合池三系列作为对照)。每4小时对原水、滤前水、滤后水检测一次相关项目指标。
4.2 试验结果
4.2.1 各工艺对水中CODMn、色度、嗅味的去除效果对比
(1)对CODMn的去除率(各时段检测结果的平均值,下同)
投加5mg/L活性炭时,工艺1为28%,工艺2为20%。投加粉末活性炭10mg/L时工艺1为33%,工艺2为25%。不投加为17%。
(2)对色度的去除率
投加5mg/L活性炭时,工艺1为25%,工艺2为24%。投加粉末活性炭10mg/L时工艺1为33%,工艺2为27%。不投加为10%。
(3)对嗅味的去除率
投加5mg/L活性炭时,工艺1为92%,工艺2为85%。投加粉末活性炭10mg/L时工艺1为96%,工艺2为90%。不投加为50%。
4.2.2 综合分析
可以看出,在处理水工艺中投加粉末活性炭可有效去除色度、嗅味、水中有机物。活性炭投加10mg/L效果好于5mg/L,从溢流井投加效果好于配水混合池投加。投加活性炭尤其对去除嗅味效果特别好。
5 高锰酸钾预氧化去除藻类的试验
5.1 方案选择
经过研究,我们决定选用在新城水库前池投加2.0mg/l和1.5mg/l,在净水厂溢流井投加1.5mg/l三个方案与原不投加高锰酸钾作比较。试验时间选在2009年9月1日至20日。每4小时对相关指标检测一次。
5.2 实验结果
5.2.1各方案对藻类的去除效果对比
不投加高锰酸钾时,藻类的去除率为58.6%(各时段检测结果的平均值,下同)。在前池投加2.0mg/l,藻类的去除率为80.0%;在前池投加1.5mg/l,藻类的去除率为76.8%;在溢流井投加1.5mg/l,藻类的去除率为84.7%。
5.2.2 综合分析
在原水中投加高锰酸钾可有效去除藻类。从溢流井投加的效果好于前池。从溢流井投加1.5mg/l,水质即可达到标准。
6 结论
6.1 粉末活性炭吸附预处理的实用性及局限性
1)采用粉末活性炭吸附预处理技术是对常规水处理工艺的有益补充,是提高供水水质的有效途径。常规工艺去除大分子有机物,而活性炭吸附去除低分子有机物。
2)简便易行。设备简单,便于操作,只需将粉末活性炭配成一定浓度用泵打入源水即可。
3)经济有效。粉末活性炭按每吨3000元计,投放量按10mg/L计算,每吨水需增加费用0.03元,按日供水20万吨计,每日需增加费用6000元。处理超标水,是非常经济有效的。
4)活性炭主要吸附弱极性、亲水性差的低分子有机物。
5)吸附处理高浊度水会降低其吸附效果。
6.2 高锰酸钾去除藻类的优点
1)我们用的高锰酸盐复合药剂(PPC)是由高锰酸钾(主剂)和其它多种药剂(辅助)组成,经卫生部门检验,证实其安全可靠,已获得卫生部门颁发的卫生许可证。
2)PPC在处理微污染水体中表现出极好的协同作用,其除藻效果非常明显。
3)药剂费每吨水仅1－2分钱,非常经济。
4)本次试验未发现高锰酸钾去除藻类存在哪些缺点。
参考文献
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[2]田晓燕,陈丽君,刘海臣,程永玲.饮用水水源高锰酸钾预氧化技术研究进展［x］.吉林建筑工程学院学报第23卷,第2期.
[3] 纪振,朱其兆.电絮凝技术在微污染水源水处理中的应用.科技创新导报,2009(27).