高藻水處理方案探討
摘要：采用燒杯試驗,探討混凝劑、粉末活性炭(PAC)、高錳酸鉀、高錳酸鹽復合劑(PPC)、次氯酸鈉以及它們之間聯用對藻類和濁度的處理效果。結果表明,當藻類數量低于1×107個/L時,提高混凝劑投加量可有效去除藻類;但當藻類數量較高(1×107~5×107個/L)時,采用預氧化以及PAC吸附與混凝聯用的工藝可有效去除藻類。試驗還表明,次氯酸鈉殺藻能力強,而PPC可有效改善處理水的沉淀性能,因此,兩者聯用可顯著提高除藻效果。
關鍵詞：高藻 預處理 混凝沉淀 聯用技術 次氯酸鈉 高錳酸鹽復合劑 粉末活性炭
近年來,工業生產廢水、生活污水以及農田灌溉化肥流失等大量含氮磷廢水進入河流、湖泊,水體富營養化加劇,在水流較緩慢和氣溫比較適合的條件下,藍藻容易大面積暴發,使水質急劇惡化, 因此相關部門正大力加強環境治理和水源地的保護。在源頭治理的同時,為保障人民基本的生活用水需求,應積極研究給水廠在工藝方面的應對措施。文章探討了混凝劑、粉末活性炭、高錳酸鉀、高錳酸鹽復合劑、次氯酸鈉以及它們之間的聯用對藻類和濁度的處理效果,為高藻期水廠的生產、運行提供依據。
1 試驗方法
試驗采用六聯攪拌儀,原水取自長江中下游地區夏秋季節藻類繁殖旺盛的湖泊水,單個燒杯試驗水量1 000 mL,加入混凝劑的同時以300 r/min快速混合30 s,然后以100 r/min絮凝10 min,再以50 r/min慢速攪拌10 min以利于礬花的形成;最后沉淀10 min。沉淀后取上清液,分別用HYDROLab 多參數水質監測儀和HACH 2100N濁度儀測定藻類數量和濁度。
2 試驗結果與討論
2.1 混凝除藻的效果
在藻類7×106個/L,濁度25.1 NTU,pH為 8,水溫23℃的原水中,投加30~80 mg/L的硫酸鋁(氧化鋁含量8%左右),混凝沉淀后得到的濁度、藻類數量及其去除率見圖1。
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| 圖1 藻類7×106個/L時不同硫酸鋁投加量處理效果 |
由圖1可以看出,藻類數量和濁度隨著混凝劑投加量的增加都逐漸降低,去除率逐漸提高。當硫酸鋁的投加量達到80 mg/L時,沉淀水藻類數量下降到1×106個/L以下。對于這個數量級藻類的水,混凝劑的投加量起著關鍵作用。
當原水中藻類含量達到2.2×107個/L,pH為 8.1,濁度為14 NTU時,硫酸鋁投加40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L,采用同樣攪拌條件,處理結果見圖2。
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| 圖2 藻類2.2×107個/L時不同硫酸鋁投加量處理效果 |
由圖2可見,沉淀水的藻類數量和濁度都不理想,3種硫酸鋁投加量下濁度和藻類的去除率分別為49%~69%和36%~55%,投加60 mg/L的硫酸鋁混凝后藻類仍有1×107個/L,提高投藥量作用有限,這與趙志偉等人的研究結果相一致[1]。藻類濃度高時,需要消耗更多的混凝劑才能使膠體脫穩,去除部分藻類,沉淀后仍有很多細小顆粒。另外,由于藻類個體微小,藻細胞外分泌的黏性分泌物能與鐵鹽、鋁鹽混凝劑形成配合、絡合物膠體而不利于脫穩,而且所形成的礬花比較輕[2],單獨使用混凝劑難以達到理想效果。
2.2 高錳酸鉀和高錳酸鹽復合劑(PPC)預處理
試驗原水藻類為2.3×107個/L,濁度18.5 NTU,硫酸鋁投加量為50 mg/L。先于投加混凝劑前35 min和33 s分別投加高錳酸鉀和PPC,比較兩種工況的作用效果,見圖3和圖4。
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