高藻水处理方案探讨
摘要：采用烧杯试验,探讨混凝剂、粉末活性炭(PAC)、高锰酸钾、高锰酸盐复合剂(PPC)、次氯酸钠以及它们之间联用对藻类和浊度的处理效果。结果表明,当藻类数量低于1×107个/L时,提高混凝剂投加量可有效去除藻类;但当藻类数量较高(1×107~5×107个/L)时,采用预氧化以及PAC吸附与混凝联用的工艺可有效去除藻类。试验还表明,次氯酸钠杀藻能力强,而PPC可有效改善处理水的沉淀性能,因此,两者联用可显著提高除藻效果。
关键词：高藻 预处理 混凝沉淀 联用技术 次氯酸钠 高锰酸盐复合剂 粉末活性炭
近年来,工业生产废水、生活污水以及农田灌溉化肥流失等大量含氮磷废水进入河流、湖泊,水体富营养化加剧,在水流较缓慢和气温比较适合的条件下,蓝藻容易大面积暴发,使水质急剧恶化, 因此相关部门正大力加强环境治理和水源地的保护。在源头治理的同时,为保障人民基本的生活用水需求,应积极研究给水厂在工艺方面的应对措施。文章探讨了混凝剂、粉末活性炭、高锰酸钾、高锰酸盐复合剂、次氯酸钠以及它们之间的联用对藻类和浊度的处理效果,为高藻期水厂的生产、运行提供依据。
1 试验方法
试验采用六联搅拌仪,原水取自长江中下游地区夏秋季节藻类繁殖旺盛的湖泊水,单个烧杯试验水量1 000 mL,加入混凝剂的同时以300 r/min快速混合30 s,然后以100 r/min絮凝10 min,再以50 r/min慢速搅拌10 min以利于矾花的形成;最后沉淀10 min。沉淀后取上清液,分别用HYDROLab 多参数水质监测仪和HACH 2100N浊度仪测定藻类数量和浊度。
2 试验结果与讨论
2.1 混凝除藻的效果
在藻类7×106个/L,浊度25.1 NTU,pH为 8,水温23℃的原水中,投加30~80 mg/L的硫酸铝(氧化铝含量8%左右),混凝沉淀后得到的浊度、藻类数量及其去除率见图1。
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| 图1 藻类7×106个/L时不同硫酸铝投加量处理效果 |
由图1可以看出,藻类数量和浊度随着混凝剂投加量的增加都逐渐降低,去除率逐渐提高。当硫酸铝的投加量达到80 mg/L时,沉淀水藻类数量下降到1×106个/L以下。对于这个数量级藻类的水,混凝剂的投加量起着关键作用。
当原水中藻类含量达到2.2×107个/L,pH为 8.1,浊度为14 NTU时,硫酸铝投加40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L,采用同样搅拌条件,处理结果见图2。
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| 图2 藻类2.2×107个/L时不同硫酸铝投加量处理效果 |
由图2可见,沉淀水的藻类数量和浊度都不理想,3种硫酸铝投加量下浊度和藻类的去除率分别为49%~69%和36%~55%,投加60 mg/L的硫酸铝混凝后藻类仍有1×107个/L,提高投药量作用有限,这与赵志伟等人的研究结果相一致[1]。藻类浓度高时,需要消耗更多的混凝剂才能使胶体脱稳,去除部分藻类,沉淀后仍有很多细小颗粒。另外,由于藻类个体微小,藻细胞外分泌的黏性分泌物能与铁盐、铝盐混凝剂形成配合、络合物胶体而不利于脱稳,而且所形成的矾花比较轻[2],单独使用混凝剂难以达到理想效果。
2.2 高锰酸钾和高锰酸盐复合剂(PPC)预处理
试验原水藻类为2.3×107个/L,浊度18.5 NTU,硫酸铝投加量为50 mg/L。先于投加混凝剂前35 min和33 s分别投加高锰酸钾和PPC,比较两种工况的作用效果,见图3和图4。
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