低温低浊水处理

低温低浊水处理低温低浊水处理工艺研究1难以净化的原因低温低浊水中的杂质，主要是以细的胶体分散体系溶于水中，而且胶体颗粒比较均匀，胶体颗粒具有很强的动力稳定性}t凝聚稳定性，并且带负电的胶体微粒数量很小。所以，为达到电中和所需的混凝剂也少，因此形成的絮凝体细、少、轻、难于沉淀，易于穿透滤层。由于浊度较低，胶体颗粒数目较少，颗粒相互碰撞而聚集的机会减少。水温低，胶体颗粒的Zeta电位较高[‘」，胶体颗粒间的排斥势能较大，而且此时颗粒布朗运动动能减小，粘滞系数增大，更不利于颗粒碰撞，而使胶体颗粒脱稳困难。水温低，胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围水化作用突出，妨碍其絮凝。水温低，水的粘度变大而使沉速减小，加之低温时气体的溶解度大，使形成的絮凝体密度降低，溶解气体大量吸附在絮凝体周围，也不利于其沉淀。2国内外研究现状2.1生物法清华大学的胡江泳，王占生[[z]针对低温低浊污染水源，采用生物预处理的手段进行现场试验研究，结果发现以陶粒为载体的生物预处理工艺，常温能去除水中有机物COD26.2%,SS60%一70%,氨氮80%a温度小于3℃时，COI〕去除率20%,SS去掉40%，氨氮减少50%。2.2气浮技术气浮工艺净化水质的原理是利用压力溶气水骤然减压释放大量的微细气泡与原水加药混凝产生的絮体粘附在一起，使其整体密度小于水的密度，使带气絮体浮至水面，形成浮渣，从而实现悬浮胶体杂质的去除及水质的净化。王毅力等[[3]采用絮凝一溶气气浮(DAF)工艺处理密云水库低温、低浊水的中试结果表明，碱化度B值越高的PAC，其电中和能力越强，而且在相同的除浊效果下絮凝剂投量也越少。该工艺对于不同浊度的原水可达到70%-J85%的除浊率，且原水浊度越高，除浊率也越高。但该工艺最大的弊端是需要增加溶气设备。上海市政工程设计院的熊长学〔4〕将北方某水厂处理工艺进行改造，将浮沉池改为斜管沉淀池，而普通快滤池增加气浮系统，研究表明出厂水浊度可以降到0.5NTU，但该工艺出水水质受到气浮滤池回流比的影响较大，回流比越大.出水浊度越低.但增加了动力耗。2.3微絮凝直接过滤技术即原水投加混凝剂后经过混合直接进人滤池过滤，滤料成为絮凝中心。李冬梅在低温低浊水TG10℃，浊度小于10NTU采用常规强化处理流程的处理效果不理想，采用微絮凝一深床直接过滤工艺技术，针对过滤过程中一些参数:滤料粒径、原水浊度、原水温度、水处理剂种类、投药量等，比较各种情况下的直接过滤效果，为低温低浊水难净化的问题提供了一条有效途径。2.4强化混凝法1)有机高分子助凝剂法:当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加助凝剂来加强混凝效果，其作用是改善絮体结构，使得细小而松散的絮体变得粗大而密实，其作用机理是高分子物质的吸附架桥。常用的助凝剂有聚丙烯酞胺PAM、活化硅酸、骨胶等。聚丙烯酞胺PAM是高浊度水处理中使用最多的助凝剂，我国大多数水厂都采用PAM辅助混凝，但其最大的缺陷是单体PAM具有一定的毒性，因此有的国家规定PAM残余量不得超过0.2%甚至0.0596。李冬梅，金伟如等[[5]通过投加阳离子高分子絮凝剂CP来改善无机混凝剂AS仁A12(SOQ)s·18H20],PAC[Aln(OH)-,C13二一们的混凝效果试验表明:投加水溶性CP作主絮凝剂或助凝剂，能有效改善对低温低浊水的处理，其最佳絮凝效果主要取决于:原水浊度、原水温度、聚合物分子量、聚合物投加量、混合强度等。武汉纺织大学王桂荣困用二甲基二丙烯基氯化钱(HCA)作为助凝剂处理汉江水源低温低浊水，试验结果表明以HCA为高效助凝剂，能有效地解决低温低浊水问题，节省沉凝剂用量，降低制水成本，并可大幅度提高处理水量。2)采用复合混凋齐」或新型混凝剂:目前国内水厂常用混凝剂主要有硫酸铝从(SOQ)s、聚合氯化铝PAC、三氯化铁FeCI3、硫酸亚铁FeS04等无机混凝剂。同济大学的潘碌亭川以硅酸钠、硫酸、硫酸铝和三氯化铁为原料制备了聚硅铝铁复合絮凝剂，对低温低浊水进行处理研究，并与硫酸铝,PAC进行了对比。结果表明，聚硅铝铁复合絮凝剂对低温低浊水有较好的处理效果，投加量为4mg/L时，出水浊度在0.5NTU以下。梁恒，李圭白[[s}通过中试试验考察了高锰酸盐复合药剂(PPC',)安全强化低温低浊水的处理效能，对其强化混凝，强化过滤效果与预氯化处理进行了对比试验表明，PPC;预处理技术在助凝、助滤、去除水体中有机污染物等方面都具有比预氯化更好的处理效果。3)预氧化技术:YANGYanling&LXing[91用高锰酸钾和氯胺联合预氧化冬季黄河低温低浊水，高锰酸钾与氯胺联合预氧化具有明显的强化助凝和助滤作用，在最佳质量浓度时，可使沉后及滤后水浊度去除率分别达到94%和98%以上;并具有明显地降低沉后有机污染指标的效能，使沉后水中}zsa和CODM-指标分别降低23%和320.6;还能够有效地控制THMs的生成，KMn04质量浓度为2mg/L时，THMs去除率达85.1296，同时还可去除CH$r2Cl,CHBr3两种副产物。3发展趋势采用上述高分子助凝剂，复合混凝剂或预氧化剂方法都是属于对低温低浊水进行强化混凝的范畴，强化混凝主要是通过改善混凝条件使有机物去除范围和去除率进一步扩大和提高。常规混凝去除有机物的机理主要包括:1)混凝剂水解产物对水中胶体进行吸附电中和、降低其Zeta电位，使其脱稳，从而形成细小的颗粒;2)通过吸附架桥或网捕作用使脱稳的胶体生成粗大而密实的絮凝体，再通过沉淀与过滤进行分离去除。对于低温低浊水常规混凝工艺效果不好，但是，如果通过改善混凝处理条件，即在低pH、高混凝剂用量的强化混凝条件下形成大量金属氢氧化物，改善混凝剂水解产物的形态且使其正电荷密度上升，同时低pH条件会影响有机物离解度和改变水中有机物存在形态。研究人员先后对强化混凝法、活性炭吸附法和膜滤法进行了实验室试验及模拟生产试验，并进行了技术和经济比较，认为采用强化混凝法来提高NOM的去除率更具经济可行性。