低温低浊水处理技术的研究应用

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低温低浊度水质处理

2020.03科学技术创新与其最佳使用场所势在必行。

现如今的光催化材料主要有以下两点限制其发展和推广应用：（1）光催化剂的光转化效率较低，并且不能在理想的时间内保持稳定性；（2）光催化材料的成本一直较高，阻碍了其大规模的推广应用；（3）光催化材料在应用时，受外界动态光照环境、应用场所不稳定等多方面影响，从而导致其性能、在应用场所上的贴附度等发生变化，例如，选取适用在玻璃幕墙上的最佳光催化材料，现如今随着时代的不断发展，越来越多的高楼大厦采用玻璃作为幕墙，将建筑美学等因素有机地统一起来，建筑物随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。

但玻璃幕墙相对其他基材更显脏污，传统水清洗已无法满足其需要。

因此可以将光催化技术应用在玻璃幕墙治理上面，可以为玻璃幕墙污染治理做出贡献。

另外还可以选取适用在公路两侧隔离板上的最佳光催化材料进行研究等。

基于此，作者认为，在光催化技术被广泛应用之前，以下问题需要解决：降低光催化材料的生产成本；提高光催化剂的光转化效率以及稳定性；光催化材料与应用场所的最佳耦合关系的选取。

在此综述中，本人认为将此作为主攻方向，通过相关系统的研究，可以为中国气候条件下控制及回收温室气体，提供坚实的理论支撑体系。

参考文献[1]杨礼荣.我国典型行业非二氧化碳类温室气体减排技术及对策[M].北京：中国环境出版社,2014.[2]王芳.仿生多孔二氧化钛合成及其光催化还原二氧化碳性能研究[D].南京：南京大学,2015.[3]卫静.TiO 2基纳米材料光催化还原CO 2研究[D].天津：天津大学,2011.[4]De Richter R,Ming T,Davies P,et al.Removal of non-CO 2,greenhouse gases by large -scale atmospheric solar photocatalysis [J].Progress in Energy &Combustion Science,2017,60:68-96.[5]Richter A,Burrows J P,N 俟ss H,et al.Increase in tropospheric nitrogen dioxide over China observed from space.[J].Nature,2005,437(7055):129-132.[6]W Schiel,J.Schlaich,et al.The solar chimney:electricity from the sun[J].Edition Axel Menges,1995.[7]佚名.光催化空气净化技术[J].中国建材,2004(9):86.[8]贺晓宇.光催化水泥基复合材料研究进展[J].科技与创新,2017(15):134-136.[9]王欣欣,亓学奎,杨华,等.光催化涂层净化气态有机物能力评价系统[J].表面技术,2017,46(4):58-63.[10]姚仲鹏.空气净化原理、设计与应用[M].北京：中国科学技术出版社,2014.作者简介：黄晨茜（1992-），女，汉，河南省宁陵县，硕士，建筑节能技术。

低温低浊水混凝实验研究_聚合氯化铝

低温低浊水混凝实验研究_聚合氯化铝论文导读:：低温低浊水的处理问题一直是给水行业中备受关注的难题之一。

混凝实验。

混凝剂采用河南巩义某净水材料有限公司的聚合氯化铝(PAC)。

论文关键词：低温低浊水，混凝，聚合氯化铝前言我国新疆地区全年有4、5个月的时间处于寒冷季节，水体被冰层覆盖，水库水下层水温1~4℃。

这个时期原水浊度也很低，水库水也只有5~10NTU。

低温低浊水的处理问题一直是给水行业中备受关注的难题之一，而且至今也没有一个完善的理论能对其进行透彻分析和系统研究，没能找到其特定的规律和成熟的处理方法。

低温低浊水难处理的原因是杂质颗粒主要以微小的胶体分散体系存在于水中，而且胶体颗粒比较均匀，具有很强的动力和凝聚稳定性，并且带负电的交替微粒数量很小。

另外，絮凝剂在低温下水解产物的形态不佳，聚合反应速度降低，水解产物的主要形态偏重于高电荷低聚合度，因此不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥作用，这是低温低浊水难以处理的重要原因[1]。

1.水厂概况乌鲁木齐市石墩子山水厂（东区）设计规模为20万m3/d，其处理工艺流程如图1所示。

水厂水源为乌拉泊水库，其水源主要是来源于冰雪融化水聚合氯化铝，其典型的特点是低温低浊，尤其是每年的11月份至第二年的4月份之间，低温（1~4℃）低浊（5~10NTU）的特点更加明显。

图1 石墩子山水厂工艺流程 Fig.1 Flowchart of water treatment process 2.混凝实验 2.1 水源与水质实验用水分为两部分：一部分为乌拉泊水库原水(简称原水)；另一部分为乌拉泊水库原水与滤池反冲洗排水在预沉池内的混合水(简称混合水)。

其主要水质指标（2009年平均值）如表1所示。

表1 原水及混合水水质Tab．1 Quality ofraw water and mixed water指标NH3-N(mg/L)PH硬度(mg/L)浊度(NTU)COD(mg/L)温度℃原水0.308.35187.83.9~5.13.64~14混合水0.298.26188.96.2~138.24~14注：硬度以CaCO3 计。

低温低浊度水

效果，生产应用表明，使用改性活化硅酸
不仅除浊效率高，且可提高３０％的产水
量，降低５０％的混凝剂投加量，降低净化成本约１５％。
助凝剂活化硅酸的配制和使用应满足下列要求
1、硅酸钠原液浓度（酸化前浓度）应控制在1.5%~2.0% 2、应根据原水水质通过实验确定剩余碱度的最佳值 3、活化时间可取1.5~2.0h 4、稀释倍数以2~4倍为宜 5、配制好的活化硅酸工作溶液宜在8h之内使用完毕

3、有机污染物的影响
①有机物可吸附在胶体颗粒表面，形成有机保护膜，不但使胶体表面电荷密度增加，而且阻碍了胶体颗粒间的结合，影响混凝效果。
②当水中存在天然有机物时，混凝剂首先与带
电密度大的腐殖酸和富里酸作用，只有加大投药量使混凝剂中和了溶液中颗粒表面的天然有机物电荷后，才开始表现出架桥作用。并且，颗粒物表面的有机保护层会造成颗粒间空间位阻或双电层排斥作用，使低温低浊水形成一个稳定的物系。
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与投加机械杂质（如粘土等）相比，泥渣回流法较易实现，因为回流泥渣的粒度与水中天然悬浮杂质粒度相同，且不需要大量投加人工造泥，相比之下也较经济。
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机械搅拌加速澄清池
4、溶气气浮法
溶气气浮法是利用压力溶气水骤然减压所释放出来的大量微细气泡，将水中加药混凝反应后所形成的絮凝颗粒吸附在气泡表面，由于气泡密度小于水的密度，就使带有絮凝颗粒的气泡上浮于水面，形成浮渣而被刮渣机清除，达到除浊的目的。
6、微絮凝接触过滤法
原水经加药后直接进入滤池过滤，滤前不设任何絮凝设备。这种过滤方式一般称为“接触过滤”。微絮凝接触过滤的原理是：滤池上层滤料空隙甚小，滤料表面有一定的化学特性，在源水中投加混凝剂、助凝剂后，立刻直接进入滤池，在滤料层中形成微小絮凝体，其中一部分被截留，另一部分被滤料吸附，呈现具有微絮凝接触吸附过滤作用，从而实现除低浊的目的。

处理低温低浊水的混凝剂及助凝剂的对比应用研究

处理低温低浊水的混凝剂及助凝剂的对比应用研究张立东;李彦文【摘要】在我国北方进入冬季,松花江水处于长达4～5个月的低温低浊期,温度一般维持在3～6℃,浊度一般在6～ 13NTU之间.本文利用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC),通过经验数据法和正交试验等方法确定最佳投药量,使剩余浊度基本上降到0.5NTU一下,并且进一步考察水中其他因素,如氨氮、硬度、COD、电导率和pH的去除情况,其中COD随着混凝剂的投加有明显的去除效果,剩余含量达到0.8 mg/L左右,而氨氮在0.5 mg/L上下浮动.电导率随着改性活化硅酸的投入逐渐升高.经改良后的活化硅酸有很好的稳定性,对浊度的去除效果也很好.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2014(031)011【总页数】4页(P35-37,56)【关键词】低温低浊水;聚合氯化铝(PAC);聚合氯化铝铁(PAFC);聚丙烯酰胺(PAM);改性活化硅酸【作者】张立东;李彦文【作者单位】吉林化工学院资源与环境工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院资产管理处,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】TU991.2由于水资源的紧缺和流经城市河段的水质污染，使得采用水库作给水水源的情况日渐增多，但水库水具有浊度低、藻类多的特点.以江河水为水源的水厂，在每年10月至次年3、4月的枯水季节，也存在着浊度较低、有机污染加剧、水温低的类似问题.在我国北方广大地区有长达5～6个月的冰封期，水质长时间处于低温低浊状态，江河水温0～1℃，浊度为5 ～30 mg/L，水库水下层水温2～4℃，浊度为5～10 mg/L.在冬季，水质的物理化学特性与其它季节相比具有温度低、浊度低、耗氧量低、碱度低、水的粘度大等特点，这给不少自来水厂的冬季处理带来了很大困难.因此，解决低温低浊水质净化技术的问题，是一项很有价值并十分重要的现实问题.饮用水处理的难点之一就是低温低浊水的处理.在低温低浊时，浊质的混凝沉淀性能大幅度降低，此时，大部分水厂为了能够形成易于沉淀分离的比较粗大的絮凝体，通常采用的方法就是增加混凝剂的投加量.但是，混凝剂投加量的增大，不仅浪费，同时还将导致污泥量增加、滤池过滤周期缩短、混凝剂残余量升高等问题，给净水设施的维护和管理带来很大的弊端.因此，根据低温低浊水的混凝特点，研究适合于低温低浊水处理的混凝条件是非常重要的［1-2］.1 低温低浊水处理难点的分析低温低浊水是指水温在0～4℃，浊度在1～30NTU的原水，现研究发现低温低浊水难以处理的原因主要有以下几点:(a)水温低，水分子热运动缓慢，从而减缓了水中胶体杂质颗粒的运动.同时胶体颗粒间的排斥势能增大，不利于颗粒碰撞，使胶体颗粒脱稳困难.(b)低温时，水的粘滞性高，流动性差，不利于混凝剂在水中的扩散和水解.(c)水温低，胶体的溶剂化作用增加，颗粒周围水化作用突出，妨碍其凝聚.(d)水温低，对药剂水解的吸热过程有不利影响，使水解不完善，影响药剂效能的发挥.(e)水温低，气体在水体中的溶解增加，使絮体密度降低，溶解气体大量吸附于絮凝体周围，不利于沉淀分离.(f)浊度低，单位水体中颗粒数量少，密度低，颗粒有效碰撞几率减少.(g)浊度低，颗粒细小均匀，形成的絮凝体细、少、轻，难于沉淀，易于穿透滤层［3］.2 试验材料与方法2.1 试验方法选取吉林市某段松花江水进行研究分析，取河段不同深度的水混合后作为代表水样.对进水和出水的相关参数(如浊度、温度、pH值、电导率、CODMn、硬度、氨氮)进行测定，并选取水处理广泛使用的混凝剂PAC、PAFC和助凝剂PAM、改良活化硅酸对松花江水进行实验分析，以确定混凝剂及助凝剂的最佳投药量.2.2 取水方法考虑到取水的可操作性和安全因素，对取水的方法进行了一些改进.在大桥上用绳索提取指定深度的水，然后进行混合.具体方法:选取三个等分断面，每个等分断面按三个等分点进行划分.依次提取每个断面 0.5、1.0、1.5 m 水深处的水进行混合.并现场测定水样的水温、pH值、电导率.表1 原水水质情况指标氨氮/(mg·L－1)/℃原水硬度/(mg·L－1)CODMn/(mg·L－1) pH 浊度NTU 电导率/(ms·cm－1) 温度0.65 90 6.0 7.7 6.71 0.04 4.53 试验结果与分析3.1 试验比较PAC与PAFC的除浊效果松花江下游水浊度都在7NTU左右，COD、氨氮、硬度等相差不大，由上图浊度去除率可知，PAFC对浊度的去除效果优于 PAC，与理论相符［4-5］.图1 PAFC/PAC对浊度去除率的影响3.2 结合助凝剂后的效果比较结果比较见图2～图4.图2 PAFC-PAM/PAC-PAM浊度去除率的比较图3 活化硅酸为助凝剂对浊度去除效果的影响从图中可以看出，在PAC投加量(平均值)比PAFC减少10%时，其沉淀池出水浊度与后者接近.当沉淀池出水浊度均接近调控目标0.5NTU时，PAC投加量更少，可有效地降低成本约15%.图4 投加量与COD去除率的关系由图4的结果看到，在投量相同的多数情况下，PAC+改性活化硅酸的COD去除率高于其他混凝剂约15%，最多可以去除原水中80%以上的有机污染物，其除污染能力不容忽视.综合上面四副图的试验结果可知，对于目前的原水条件，若仅凭除浊效果，可以选择PAFC、聚合氯化铝+活化硅酸或者聚合氯化铝铁+活化硅酸做混凝剂，但结合除污染效能，宜选聚合氯化铝+活化硅酸或聚合氯化铝铁+改性活化硅酸做混凝剂.另外，考虑到经济因素，聚合氯化铝+改性活化硅酸更加适合水厂使用.多数情况下，仅以除浊要求得到的最优投药量不能满足除有机物的要求，若能结合考虑，可以提高 COD去除率达17%以上.因此，选择混凝剂、确定最优投药量，都要综合除浊和除有机物的要求来考虑，以提高除污染效率［6-7］.3.3 PAC/PAFC与活化硅酸的正交试验PAC/PAFC 的用量为:8 mg/L、10 mg/L、12 mg/L.活化硅酸的用量为:3 mL、4 mL、5 mL.投药时间采用:0.5 min、5.5 min、10.5 min.采用正交实验方法.表2 PAC-活化硅酸最佳投药量及最佳投药时间PAC用量/(mg·L－1)改性活化硅酸的用量/mL投药时间/min 10 4 5.5实验表明最佳去除率能达到97.2%.表3PAC-活化硅酸最佳投药量及最佳投药时间PAFC用量/(mg·L－1)改性活化硅酸的用量/mL投药时间/min 12 4 5.5实验表明最佳去除率能达到98.3%.4 结论本文研究了不同混凝剂及助凝剂对于低温低浊水处理效果的影响.主要采用水厂处理常用的混凝剂PAC/PAFC及助凝剂PAM/活化硅酸为研究对象，并且改良了活化硅酸的缺点，使其稳定时间从4小时延长到一个月左右.并发现改良后的活化硅酸对低温低浊水的处理效果显著.另外，考虑到使用PAM可能会导致饮用水的安全存在一定风险，因此，对低温低浊水的处理助凝剂应首选改性活化硅酸.再者，混凝剂PAC和PAFC与活化硅酸联用，对于低温低浊水均有很好的处理效果，考虑到经济因素，PAFC价格昂贵，尽管处理效果略好于PAC，但综合考虑水厂运行的成本及出水效果，可选用PAC作为混凝剂，改性活化硅酸作为助凝剂.对于18NTU以内的水质，均能够达到良好的处理效果，即0.5NTU左右.改性活化硅酸在使用时，投放时间对矾花的形成有很大的影响，投放时间越早，矾花形成的越大，越容易沉降.这与PAM的投入时间不同，根据经验可知，PAM一般会在静置沉淀的时候投入，效果依然很显著.本文经验，改性活化硅酸在使用时，可在快速搅拌后加入，也可在中速搅拌5分钟后加入.可用正交试验确定最佳投入时间及最佳投药量［8-9］.如果原水浊度在10NTU以内，也可考虑用PAM作为助凝剂，根据实验可知，PAC作为混凝剂效果与PAFC无异，因此，仍首选PAC作为混凝剂，出水也可达到0.5NTU左右.另外，经实验研究发现，当水质发生变化时，例如，大坝放水，原水浊度升高，或者在江段下游取水，有排污口排出的污水汇入，造成原水COD或氨氮升高，都会对浊度的去除带来困难，本实验中，四座大桥的水处理过程中，所用药剂的量均有不同，可依据实际情况，可最终确定最适宜的投药量.参考文献:【相关文献】［1］孙云凯，何文杰，孙颖，等.丹江口水库水低温低浊期混凝剂优选［J］.供水技术，2014，8(1):1-5.［2］赵海华.低温低浊水处理的混凝剂优选［J］.中国资源综合利用，2009，27(8):29-31.［3］叶琳，汪永刚.低温低浊水处理中混凝剂的应用现状及其发展［J］.科技风，2010(21):256. ［4］李阳阳，苗方林.强化混凝在处理低温低浊水中的应用［J］.广州化工，2013，41(17):39-40. ［5］李海英.浅谈低温低浊水处理技术［J］.环境科学导刊，2009，28(z1):84-86.［6］郭伟锋，白小东.强化混凝工艺处理滦河低温低浊水的试验研究［J］.山西建筑，2010，36(12):187.［7］李阳阳，苗方林.强化混凝在处理低温低浊水中的应用［J］.广州化工，2013，41(17):39-40. ［8］ Sylvia EB，Stuart WK，Gary LA.Natural organic matter and disinfection byproducts:characterization and control in drinking water-an overview［C］.Washington DC:American Chemical Society，2000:2-14.［9］ Kang JL，Byoung HK，Jee EH，et al.A study on the distribution of chlorination by-products(CBPS)in treated water in Korea［J］.Water Research，2001，35:2861-2872.。

饮用水PAM与PAC联用处理低温低浊度原水的生产应用

饮用水PAM与PAC联用处理低温低浊度原水的生产应用发布时间：2021-04-06T08:53:03.847Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期作者：王帅[导读] 水的总粘性的提高使得含有杂质的胶体不易沉淀，因此很难用沉淀法去除[1]。

福建福清核电有限公司福建福清 350300摘要：低温低浊度原水的组成结构复杂，其中含有多种添加剂和辅助剂，且水中悬浮固体的含量较高，大多数为乳胶型有机化合物，对微生物具有较大的毒理性，因此处理起来难度较大。

目前，国内厂商的低温低浊度原水处理尚未达到相应的处理标准。

因此，对开发经济有效的饮用水PAM与PAC联用处理低温低浊度原水处理技术提出了迫切的需求。

为了研究这一问题。

本文首先介绍了饮用水PAM与PAC 联用处理低温低浊度原水生产工艺以及低温低浊度原水的来源和特征，在此基础上提出了相应的原水处理技术，从而掌握饮用水PAM与PAC联用处理低温低浊度原水处理技术的应用，并对其他企业处理低温低浊度原水具有借鉴和参考意义。

关键词：PAM与PAC；低温低浊度原水；工艺流程目前，在水质方面，世界上没有明确的低温低浊水的定义，通常人们会认为温度在10°C以下，原水浊度低于30 NTU就称作低温低浊水。

由于地理位置和季节性的影响，我国北部地区几乎有六个月的时间其水源都处于低温低浊度状态。

低温低浊度原水有两个主要特点。

首先，相对稳定的水杂质。

低温低浊度水中的杂质通常以单质胶体形式存在，因为胶体颗粒比较稳定，而正电荷粒子更多，不利于通过吸收负电荷将其混合中和去除。

因此，在能量和凝聚态中的这种杂质是在薄片中形成的，具有诸如重量轻、形态色散、体积小等特性。

这使得沉淀困难，同时很容易使用其小尺寸通过过滤层处理水，造成长期的水中杂质保持稳定的状态，很难去除掉。

其次，水中的杂质较少。

当水中的杂质数量达到一定数量时，可以利用其粘性效应提高粘着性，其结果是大量颗粒被过滤，而低温低浑浊度则因为其较低的浑浊度，因此水中的杂质相对较少。

低温低浊水处理工艺

低温低浊水处理工艺研究进展2008-08-27 13:23:38 来源：网友发表浏览次数：119•从混凝剂的选择和生产的工艺、技术措施上探讨了低温低浊水处理的研究进展，笔者认为可从优选聚硅酸金属盐混凝荆，完善混合、絮凝工艺，优化过滤工艺等方面加强对低温低浊水的处理。

关键字：低温低浊水聚硅酸金属盐混凝荆混合絮凝助滤剂董铺水库位于合肥市西北部，水源水质较好，全年大部分时间基本符合“地表水环境质量标准”(GB3838－2002)Ⅱ类标准，是合肥市重要的给水水源地之一。

该水源从每年11月下旬到次年4月上旬水温低于10℃，长年浊度低于1ONTU，每年水质属于低温低浊水的时间有半年时间。

低温低浊水具有温度低、浊度低、耗氧量低、粘度大等特点，在冬季给自来水厂的水处理造成了很大的困难，出现了混凝剂投药量低不起作用，投药量多处理效果不明显而且处理成本增加的现象。

因此，解决低温低浊水的水质净化技术问题具有重要的现实意义。

1低温低浊对水质净化过程的影响1.1低温对水质净化过程的影响低温对水质净化过程的影响在于水温低时，通常絮凝体形成缓慢，絮凝体颗粒细小、松散。

其原因有：①低温水的牯度大，使水中杂质颗粒布朗运动减弱，碰撞机会减少，不利于胶粒脱稳凝聚。

当水温低于10℃时，由于颗粒碰撞机会少且水的剪切力增大，也使生成的矾花易于破碎，又因水的粘度增大使矾花的沉降速度减慢，颗粒絮凝速度大大降低，减慢、不易沉淀，故混凝效果差。

②无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温水絮凝剂水解速度降低，水解产物的形态不佳。

随着水温每降低10℃，水解速度常数减小2－4倍，导致反应速度减慢，OH浓度低，水离子体积小，以致水解进行不完全，药剂利用不充分。

同时，水温低时，聚合反应速度降低，混凝剂的水解产物主要是高电荷、低聚合度的聚合物，不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥，从而降低絮凝效果。

③低温时，胶体颗粒水化作用增强．颗粒周围水化作用突出，絮状物粘附力和强度降低，妨碍胶体凝聚，而且水化膜内的水由于粘度增大，影响了颗粒问的结合强度，使絮体松散易破碎，密度小，颗粒强度低。

膜法处理低温低浊水技术综述

ＲｅｉｗｆａｅｅｔｎｏｗｅｖｅｏＷｔｒＴｒａｍｅｔｆｒＬｏＴｍ￣ｒｔｒｎｏＴｕｂｄｔｙＵｓｇＭｅｒｎｃｎｌｇａｕｅａｄＬｗｒｉｉｂｉｍｂａｅＴｅｈｏｏｙｙｎ
ｈｔｅｄｍｅ￣ｉｅｔａｍｅｔｆｈｗｔｍｐｒｔｒｄｌｗｔｒｉｔａｅｓｎｏｖｎｉｎｌｏｇｌｔｎｍｅｏｓＷｎｌｚｄｆｕｍｂａｅｐｏｉｌｕｎｔｅｔｎｅｌｈｒｏｔｏｅｅａｕｅａｂｄｙｗｔｒｕｉｇｃｎｅｔａａｕａｉｔｄａａａｙｅ，ｏｒｍｅｒｒ — ｎｏｕｉｏｃｏｈｓｎ
Hale Waihona Puke ＷＡｉ，ＨＥｈｏ—ｙ，ＡＮＧＪａＣＮＺａｕＹＮＧＰｎｉｇ
（ｏｅｅｏｒｉｃｒａｄＥｖｏｍｎ，ｉｕｎＵｉｒｔ，ｈｎｄ１０５Ｃｉ）ＣｌｇｆｃｔｔｅｎｎｉｎｅｔｃａｎｅｉＣｅｇｕ６０６，ｈａｌＡｈｅｕｒＳｈｖｓｙｎ
ｔｒａｏｃｕｄｒｍｏｅａｏｌｏｅｖｍｍｏｉｉｏｅｆｃｖｌ．ｔａｈｗａｍｅｒｎｃｎｌｇａｂｉｕｌｅｔｒｔａｏｖｎｏａｒｃｓｉｇｍｅｏｓｓｌｎａｎｔｇｎｅｅｔｅｙＩｗｓｓｏｎｔｔｍａｅｔｈｏｏｙＷｏｖｏｙｂｔｎｃｎｅｔｎｌｏｅｓｎｔｄｒｉｈｂｅｓｓｅｈｉｐｈｉｅｕｉｇｏｇｎｃｄｔｒｉｔｄｃｕｄｐｏｄｉｈ一ｎｒｄｃｎｒａｉｓａｕｂｄｙａｏｌｒｖｅｈｇｎｉｎｉｔｍｐｒｔｒｄｌｗｔｂｄｔｔｒｅｅａｕｅａｎｏｕｉｙｗａ．ｒｉｅｔｒｋｎａｅ，ｈｃａｅｆｔｒｅｅｏｉｒｃｏｒｔｅｔａｅｔｌｗｙｄｉｉｗｔｒｗｉｈＷｔｕｕｅｄｖｌｐｎｄｅｔｎｆｅｔｎｏｎｇｓｈｇｉｉｏｈｒｍｆｏ

机械搅拌澄清池处理低温低浊水的应用研究

机械搅拌澄清池处理低温低浊水的应用研究李桂兰1，张守德1，2，陈海霞1，2，杨桔材1（1.内蒙古工业大学能源与动力工程学院，内蒙古呼和浩特010051；2.华能上都发电有限责任公司，内蒙古锡林郭勒盟027200）［摘要］虽然低温低浊水是最难处理的水质之一，但是通过技术改造和调整，使本来适用于高浊度水的机械搅拌澄清池也能用于对其的处理。

根据影响产水水质的因素和实际运行状况，通过在清水区增加斜管、改造导流板、找平出水堰槽和改变污泥回流缝等技术改造，不但使出水水质满足后续水处理工艺的技术指标，而且提高了机械搅拌澄清池的单台出力，解决了电厂生产用水不足的难题。

［关键词］机械搅拌澄清池；低温低浊水；水处理［中图分类号］TU991［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2012）12-0089-04Research on the application of the mechanical agitation clarifier to the treatment of water with low temperature and low turbidityLi Guilan1，Zhang Shoude1，2，Chen Haixia1，2，Yang Jucai1（1.School of Energy and Power Engineering，Inner Mongolia University of Technology，Huhehaote010051，China；2.Huaneng Shangdu Power Generation Co.，Ltd.，Xilinguolemeng027200，China）Abstract：Although the water with low temperature and low turbidity is one of the most difficult water quality prob-lems to be treated，the mechanical agitation clarifier，which is originally suitable for treating water with high turbidi-ty，can be used for treating the water with low temperature and low turbidity by technical improvement and adjust-ment，as well.In the light of actual operating conditions and the factors which affect the quality of water，and by means of installing inclined pipes in the clean zone，modifying the deflectors，leveling the effluent weir tank，chang-ing the gaps of sludge back flow and other technical improvements，the influent water quality not only can reach the technical targets of the subsequent treatment technologies，but also increase the output of single clarifier.The prob-lem of the water shortage for production use in power plants has been solved.Key words：mechanical agitation clarifier；water with low temperature and low turbidity；water treatment火力发电厂用水量较大，对水的纯度要求也高，所以水处理一直是电厂的一项重要工作。

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COD 26.2 ％ , SS 60％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 % -J 85％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。

不同条件下低温低浊水混凝试验研究

ＺｈａｏＸｉｎ，ＬｉｕＪｉａｎｇ，ＹａｎｇＰｅｎｇ，ＸｕＨｕｉ
（１．ＮｉｎｇｄｏｎｇＷａｔｅｒＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｙｉｎｃｈｕａｎ６４０１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｄｉｎｒｋｉｎｇｗａｔｅｒａｎｄｒｅａｌｉｚｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ，ｔｈｅ
ｐｕｉｆｒｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆａｌｋａｌｉｎｉｔｙｗａｔｅｒｗｉｔｈｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｔｕｒｂｉｄｉｔｙ．ＯｐｔｉｍａｌｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｃｏｕｌｄｂｅｒｅａｃｈｅｄｗｈｅｎｐＨｗａｓｎｅｕｔｒａ１．ＡｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｕｓａｇｅｏｆＰＡＭｃｏｕｌｄｏｐｔｉｍｉｚｅｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ，ｄｕｉｎｒｇａｃｔｕａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎＰＡＭｓｈｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｃａｒｅｆｕｌｌｙｄｕｅｔｏｉｔｓｔｏｘｉｃｉｔｙ．Ｐｒｅ — ｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅｃｏｕｌｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｆｏｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｔｕｒｂｉｄｉｔｙｗａｔｅｒ，ａｎｄ

低温低浊度水处理方法

低温低浊度水处理方法
低温低浊度水处理方法主要是应用于寒冷地区或特殊环境下的水源处理。

该方法通过选择合适的处理工艺和设备，可有效去除水中的悬浮颗粒、有机物、微生物等污染物，提高水的水质。

常用的低温低浊度水处理工艺包括混凝-沉淀法、植物池法、生物滤池法、反渗透法等。

其中，植物池法和生物滤池法是利用天然植物和微生物对水质进行自然净化的方法，具有节能、环保等优点，适用于处理小流量、多种污染物的水源。

而反渗透法则广泛应用于工业和市政用水领域，可去除水中的离子、微生物等有害物质，净化水质。

总之，低温低浊度水处理方法是为了满足在特殊环境下的水源净化需求而研究开发的一种水处理技术，具有重要的应用价值。

- 1 -。

低温低浊水处理的研究现状

低温低浊水处理的研究现状摘要：低温低浊水主要的定义为水温在0～4℃、浊度低于30 NTU的冬季水库水、江河水。

我国北部地区水在冰冻期时以及部分南部地区水在最寒冷时期，浊度和温度均属于低温低浊水的属性。

由于具有黏度大、温度低、碱度低等特点，低温低浊水的处理仍然是一个水处理界的难题，传统的处理方式得不到理想的结果。

饮用水安全始终是人们关注的重点问题，近年来许多专家学者对于低温低浊水水质处理方式的研究取得了不错的进展。

关键词：低温低浊；水处理1 低温低浊产生的影响1.1 低温对水处理的影响低温条件会降低水体的p H值，影响絮凝剂的最佳使用范围，同时无机盐混凝剂在水解时吸热，低温条件下混凝剂难以水解，水解速度的下降不利于无机混凝剂发挥作用。

水体胶体微粒在黏度大的低温水体中运动速率小，布朗运动的减缓导致微粒间的碰撞次数减少，不利于脱稳沉降。

低温水体黏度增大，增大的水流剪力阻碍絮体间的聚集和成长，絮体在下降过程中极易被破坏。

低温也会使颗粒间的水化作用变强，内部水化膜的黏度和重度增加，黏附强度受到影响，絮凝效果降低。

低温造成的颗粒所带电位的提高，也会降低颗粒间的吸附力，种种因素对絮凝效果造成影响。

1.2 低浊对水处理的影响低浊水中的颗粒物在水体中分散均匀且较为细小，动力学稳定性和聚集稳定性非常强，絮体形成后体积较小不易于絮体的积聚后发生沉淀。

且由于低浊水中的悬浮物浓度较低，颗粒运动速度小，颗粒碰撞几率小，不利于絮体的形成，形成絮体也容易被混凝搅拌所破坏。

2 低温低浊水处理技术2.1 混凝剂、助凝剂的遴选在水处理过程中，使用絮体大、沉降效果好、投加量低并且适应性强的絮凝剂更有利于对原水进行后续处理。

部分水厂在处理低温低浊水时，选择增加混凝剂的投放量和增强搅拌强度的方式，提高成本的情况下还会带来用水安全问题，且可能达不到预期的目标。

因此，选择合理的混凝剂和助凝剂，能有效提高出水水质。

合适的选择有利于增强颗粒间的碰撞，充分发挥混凝剂吸附架桥、中和电性、网捕或卷扫作用。

低温低浊度海水淡化高效预处理试验研究

DOI ：10.19965/ki.iwt.2022-1002第 43 卷第 9 期2023年 9 月Vol.43 No.9Sep.，2023工业水处理Industrial Water Treatment 低温低浊度海水淡化高效预处理试验研究张所新1，张晓东1，于崇涛1，杨鑫1，姜丽娜1，李珂1，王钧1，陈景光2，隋春晓2，周利3（1.青岛海水淡化有限公司，山东青岛 266034； 2.世帆工程设计有限公司，山东青岛 266034；3.青岛理工大学，山东青岛 266034）[ 摘要 ] 针对胶州湾海水冬季低温低浊度的特点，设计了混凝+气浮+三级过滤和混凝+三级过滤工艺系统，研究了两种工艺系统在聚合氯化铝投加量为10 mg/L ，滤速为8 m/h 的运行条件下对低温低浊度海水预处理的效果及运行稳定性。

结果表明：混凝+气浮+三级过滤工艺的出水淤泥密度指数（SDI 15）稳定小于3.0，出水浊度低于0.4 NTU ，COD Mn 稳定小于2.0 mg/L ，铁、铝胶体质量浓度低于0.05 mg/L ，二氧化硅胶体质量浓度低于0.2 mg/L ，UV 254低于1.8 mg/L ，能够满足反渗透膜元件的进水水质要求，而混凝+三级过滤工艺的出水水质明显较差；通过混凝+气浮+三级过滤工艺与超滤工艺的运行成本对比分析发现，混凝+气浮+三级过滤工艺电费及药剂费均低于超滤工艺（约低0.186 3元/m 3）。

从出水水质、运行稳定性和经济性上考虑，在低温低浊度海水预处理工艺中，混凝+气浮+三级过滤工艺优于混凝+三级过滤及超滤工艺。

［关键词］低温低浊；高效预处理；海水淡化；混凝过滤；气浮［中图分类号］ P747 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2023）09-0174-06Research on high -efficiency pretreatment experiment for seawaterdesalination in low temperature and low turbidity sea areaZHANG Suoxin 1，ZHANG Xiaodong 1，YU Chongtao 1，YANG Xin 1，JIANG Li ’na 1，LI Ke 1，WANG Jun 1，CHEN Jingguang 2，SUI Chunxiao 2，ZHOU Li 3（1.Qingdao Seawater Desalination Co.， L td.， Q ingdao 266034，China ； 2.Shifan Engineering Design Co.， L td.， Q ingdao 266034，China ； 3.Qingdao Technological University ，Qingdao 266034，China ）Abstract ：According to the characteristics of low temperature and low turbidity of seawater in Jiaozhou Bay in win⁃ter ，a combined process system ：coagulation ，air flotation ，filtration and coagulation and filtration were designed. The pretreatment effect and operation stability of the two processes were investigated under the operating conditions of PAC dosage of 10 mg/L and filtration rate of 8 m/h. The test showed that after air floating and precipitation ，the efflu⁃ent SDI 15 stability was stable less than 3.0，the turbidity less than 0.4 NTU. COD Mn less than 2.0 mg/L ，mass concen⁃tration of iron and aluminum colloid less than 0.05 mg/L and mass concentration of silica colloid less than 0.2 mg/L. It reached the requirement of the water quality of the reverse osmosis membrane. The water quality of the coagula⁃tion and filtration process was obviously poor. According to the comparative analysis of the operating costs of the air flotation and filtration process and the ultrafiltration process ，the electricity and pharmaceutical costs of the air flota⁃tion and filtration process were lower than the ultrafiltration process ，which was as low as 0.186 3 yuan/m 3. Consider⁃ing the water quality ，stability and economy of operation ，the air flotation and filtration process was superior to the coagulation and filtration process and ultrafiltration processes.Key words ：low temperature and low turbidity ；high -efficiency pretreatment process ；seawater反渗透膜法海水淡化技术是近年来工业化应用最多的两大海水淡化技术之一。

低温低浊水处理技术研究进展

查显示，源水及滤后水浊度的大小与肠胃疾病密切
相关【我国由于地区水质差异，温低浊水的处理一 “ ．低
直没有得到系统研究，没有其特加强区域低温低浊水的研究，解决所对区域性问题有一定的意义．
第２卷第４期２０１１年８月
有色金属科学与工程
ＮｏｆｒｏｓＭｅａｓＳｉｎｅｎＥｎｉｅｒｇｎｅｒｕｔｌｃｅｃａｄｇｎｅｉｎ
Ｖｏ．１２，Ｎｏ４．Ａｕ２０１１ｇ．
文章编号：６４９６（００ — ０５０１７ — ６９２１）４０４ — ４１
理工艺研究，低温低浊水处理的发展方向．是
关键词：用水；温低浊水；饮低混凝药剂；深度处理
中图分类号：０Ｘ７３
文献标识码：Ａ
ＲｅｅｒｈＤｅｅｏｍｅｆＴｒａｍｅｔＴｅｈｌｇｏｗｓａｃｖｌｐｎｔｏｅｔｎｃｎｏｏｙｆｒＬｏＴｅｐｒｔｅａｍｅａｕｒｎｄＬｏｗｒｉｔａｅＴｕｂｄｉｙＷｔｒ
低温低浊水处理技术研究进展
严群，唐美香，余洋
（西理工大学资源与环境工程学院，西赣州３１０）江江４００
摘要：温低浊水较难处理，为给水处理中的难题．据低温低浊水水质特征分析其难处理原低成根因，过查阅文献，通综述了混凝药剂及各种处理方法在低温低浊水中的应用，出加强混凝及深度处指

投加聚丙稀酰胺处理低温低浊水的应用研究

投加聚丙稀酰胺处理低温低浊水的应用研究摘要：虽然低温低浊水是最难处理的水质，但通过在添加聚铁的同时，采用辅助添加水溶性高分子聚合物助凝剂（聚丙烯酰胺法）在原水处理中，用有机絮凝剂PAM代替无机絮凝剂，即使不改造沉降池，净水能力也可提高20%以上。

关键词：低温低浊水水处理聚丙烯酰胺我国北方地区全年有3-5个月的冰冻期，这一时期江河水温为0-1℃，水库水下层水温为2-4℃，浊度在10-50NTU，呈现低温低浊特性。

而低温低浊水中微粒尺寸小且粒径缝补均匀，絮凝反应慢，生成的絮凝体（矾花）小而不宜沉降，导致其水质难以处理。

低温低浊水中投加铝系混凝剂不仅难以有效去除水中颗粒物而且会导致水体残余铝的含量大幅上升。

以宝钢集团八钢公司能源中心净化系统（工业用水）低温低浊水源为研究对象，研究结果可为北方地区处理低温低浊水源提供参考依据和技术指导。

1试验部分1.1原水水质1.1.1水源——头屯河头屯河发源于天山山脉中部喀拉乌成山北坡，是一条山溪性多泥砂河流，由南向北流入准噶尔盆地古尔班通古特沙漠,河流长190公里，流域面积2885平方公里。

根据1955年～1994年的水文观测，平均径流量为2.336×108m3,最大径流量为3.086×108m3最小径流量为1.620×108m3。

水源——取水方式的选择取水方式适用条件主要优点主要缺点支洞取水大库水位较高经济，水流量稳定，水浊度小易受进库水量的影响拦鱼坎取水头屯河河道来水浊度小于2000mg/L可以在水库泄水时取库前清水减小洪水期压力水流量不稳定输水距离长浊度低而含砂量大初冬期冰凌影响清水库浮船取水在主要洪水期“避浑蓄清”40万立方米的水量，约可保证八钢三天的总用水。

不经济维护管理困难大库浮船取水夏季大库水位在982.5以上洪水期可取到水库表层低浊度水，延长抵御洪水的时间不经济对大库水位要求严维护管理困难1.1.2单位时间的取水量：平均，最高，最低，波动情况2012年八钢生产取水情况：单位时间平均取水量为4522 m3/h，最高取水量约5900 m3/h，最低取水量约4100 m3/h；一般1月至4月和10月至12月期间取水量约在4100～4800 m3/h，5月份至9月份取水量约在5200～5900 m3/h。

从混凝、沉淀、过滤三方面改善低温低浊水的处理效果的技术

从混凝、沉淀、过滤三方面改善低温低浊水的处理效果的技术摘要：针对寒冷地区低温低浊水质难于处理的原因进行分析，并根据众多水处理工作者试验研究和实践的基础上从混凝，沉淀，过滤三方面改善低温低浊水处理效果的技术进行简要叙述。

关键词：低温低浊水；混凝-超滤工艺；拦截沉淀；微絮凝直接过滤一、低温低浊水难以处理的原因[1]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，胶体微粒具有很强的动力学稳定性和聚集稳定性，并且带负电的胶体微粒数量很小。

所以，为达到电中性所需的混凝剂也少，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, 而且此时微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, 妨碍其凝聚。

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。

低温低浊水难净化的另一个原因是混凝剂水解产物的形态不佳。

因为胶体颗粒具有稳定性, 且颗粒碰撞次数减少, 所以, 更需要混凝剂水解稳产物有一定的链长, 形成具有高聚合度低电荷的多核络离子, 充分发挥吸附架桥作用。

但水温低, 聚合反应速度降低, 水解产物的主要形态偏重于高电荷低聚合度, 因此, 不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥。

二、混凝方面低温低浊水处理技术对于低温低浊水通常采用增加混凝剂投量和投加高分子助凝剂的方式来改善混凝效果，但效果仍然有限。

而超滤膜可以完全截留水中的胶体和悬浮几乎将细菌、病毒、两虫、藻类及水生生物全部除去，是提高现有水厂出水水质和微生物安全性的最有效技术。

但超滤对水中小分子质量有机污染物则难于去除，单独使用超滤膜过滤无法保证出水水质的化学安全性。

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COD 26.2 % , SS 60%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 % -J 85%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. 5 NTU，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。

低温低浊水处理.

刮泥机
内部构造
泥渣回流
泥渣回流适用于低温中浊度水质，
不需投加助凝剂，节省絮凝剂，澄清效率高，但若原水浊度过低，还要采取人工加泥它利用压力溶气水骤然减压所释放出的大量微气泡，与水中的絮凝体粘附在一起，形成视密度小于水的微气泡-絮凝体体系，在浮力作用下，带有微气泡的絮凝体上浮至水面，形成浮渣后刮去.
低温低浊水处理
引言
在饮用水处理中，
几种特殊水质的原水
常规处理后出水一般不能达标，低温低浊水处理也一直是困扰给水界的一个难题.低温低浊水主要指冬季水温0~4 ℃，浊度30 NTU 以下的江河水及水库水.
引言
浊度对人体健康会产生很大影响，调查
显示，源水及滤后水浊度的大小与肠胃疾病密切相关.我国由于地区水质差异，低温低浊水的处理一直没有得到系统研究，没有其特定的规律及成熟的处理方法，所以加强区域低温低浊水的研究，对解决区域性问题有一定的意义.
溶气气浮工艺流程
微絮凝接触过滤

微絮凝过滤利用接触过滤达到净化目的，利用滤池上层滤料的微小空隙和化学特性，原水中投加混凝药剂后立即进入滤池，并在滤料层中形成微小絮体. 絮体一部分被滤料截留，另一部分被滤料吸附，以微絮凝吸附作用达到除浊目的.微絮凝接触过滤适用于低温低浊度及中浊度水，技术上易掌握，管理方便.
型高效水处理药剂，从根本上解决低温低浊
水处理问题.近年来利用纳米技术研制的纳米
低温低浊水难处理原因
（4）水温低，水中微粒布朗运动缓慢.
布朗运动的动能主要与温度有关，温度低，微粒运动慢，由于“胶体的稳定性” 作用，微粒碰撞在一起的几率降低，不能形成大的絮体，影响絮凝效果.

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低温低浊水处理技术的研究应用郭玲,陈玉成(1西南大学资源环境学院2重庆市自来水公司,3重庆市农业资源与环境研究重点实验室摘要:低温低浊水处理是净水技术的一个难点,从水温、水中微粒浓度及有机污染物三个方面分析了这种水质难于处理的原因。

基于众多水处理工作者的试验研究与实践,对多种低温低浊水处理技术、药剂优选技术、泥渣回流技术、微絮凝技术、气浮技术与强化混凝技术进行了综述。

关键词:低温低浊水;处理;混凝;浊度1 引言低温低浊水的处理是给水处理工程中的难题之一,一直困扰着给水界。

给水处理领域中对低温低浊水尚没有确切的定义,我国北方气候寒冷,冬春季节水温可降至0~2℃,浊度降到10~30NTU(有时10NTU以下;我国南方地区以长江水系为代表每年随着冬季的到来,水温和浊度逐渐下降,水温一般在3~7℃,浊度一般在20~50NTU之间变化,把每年11月至次年3月温度低于10℃或浊度低于30NTU的地表水称为低温低浊度水。

这种低温低浊水很难处理,即使增大混凝剂投加量,净化后的水质仍很难达到国家饮用水的标准。

为此,我国通过20多年的科学试验和生产实践,基本攻克这一技术难关,获得了显著的成果。

2低温低浊水难以净化的原因2.1水温的影响低温对混凝剂水解速率影响很大,低水温使水解反应速度减缓,在常见的混凝剂中,铝盐较铁盐受水温影响大,以常用的硫酸铝为例,当水温为0℃时,硫酸铝水解速率只是5℃时的2/3~1/2。

低温水的粘度大,液层间的内阻力大,单位时间单位体积颗粒的碰撞次数减少,不利于水中微小颗粒碰撞、凝聚和絮凝体的成长,絮凝速率和颗粒沉降速度也减小。

低水温减弱微粒的布朗运动,水分子间的热运动能量减弱,不利于微粒间碰撞凝聚。

水温低,胶体的溶剂化作用增强,颗粒周围水化膜加厚,粘附强度降低,妨碍其凝聚。

低温时气体的溶解度大,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。

2.2水中微粒浓度的影响低温条件下源水浊度越低,给水工艺在运行中的药耗越高,处理难度也越大。

研究认为在任何水体中,保证单位体积内颗粒的数量和有效碰撞的次数是至关重要的,而良好的混凝处理效果是基于混凝过程中微粒具有较多的碰撞机会,由于低浊时单位体积内颗粒密度小,水中微粒浓度很低,导致部分微絮体失去了碰撞凝并的条件,势必影响混凝处理过程的正常进行。

2。

3水中有机污染物的影响国内外的研究结果表明,地表水中的有机物对水体中胶体的稳定性具有重要影响,有机物显著地增加了胶体的表面电荷,影响胶体颗粒间的结合,低温低浊水中的微粒尺寸都较小使这种作用更明显。

低温低浊水中一般粘土、砂等铝硅酸盐矿物很少,而有机物颗粒在总颗粒中所占的比例很大。

研究表明,源水中颗粒物质表面上的负电荷由溶解性有机物吸附所占的份额是粘土等矿物所占份额的100倍。

因此通过加大混凝剂的投加量,中和低浊水中颗粒物质表面上的负电荷来达到絮凝目的是很难的。

3低温低浊水处理技术3.1合理选择混凝剂与助凝剂3.1。

1优选混凝剂目前低温低浊水处理的混凝剂一般可采用聚合氯化铝或硫酸铝。

张海龙等通过试验比较了复合铝铁与硫酸铝对低温低浊水的除浊效果,结果表明:用复合铝铁代替硫酸铝处理不仅除浊效果好,可明显延长滤池的工作周期、节省自用水量,并且对净水pH值及剩余铝均有好处。

王红宇等用聚合氯化铁(PFC絮凝处理低温低浊水的研究表明:PFC比传统混凝剂FeCI3处理低温低浊水更有效,且低温减少了其用量。

王德英等用聚硅酸硫酸铝(PSAA作混凝剂处理低温低浊水的试验表明:该混凝剂用量少,pH适用范围较宽,具有良好的混凝性能,能有效处理低温低浊水。

胡子斌等用自制的聚硅酸铁(PFS与硫酸铁分别作混凝剂处理低温低浊水,对比实验表明:与投加硫酸铁或硫酸铁2聚硅酸助凝剂相比,PFS投量少,投加范围宽,形成矾花迅速而粗大,沉降速度快,能有效地处理东北地区的低温低浊水。

3.1.2投加助凝剂对于低温低浊水处理,用单独的铝及铁盐作混凝剂效果并不好,因为水温低,形成的强水化氢氧化物比较稳定,而絮凝体产生的速度却很慢,导致了混凝剂的大量使用。

目前,很多水厂都配合采用助凝剂。

投加高分子助凝剂,不但提高了凝聚效果,还可减少混凝剂用量达30~40%以上,但投加时应注意合理的选择混凝剂和助凝剂的投配比例和投加点。

目前国内高分子助凝剂主要有聚合铝,活化硅酸(水玻璃,聚丙烯酰胺等,其中应用最多的是活化硅酸。

王银涛等比较了投加聚铝PAC+改性活化硅酸与单独投加PAC投加PA C+活化硅酸净化低温、低浊水的效果,生产应用表明,使用改性活化硅酸不仅除浊效率高,且可提高30%的产水量,降低50%的混凝剂投加量,降低净化成本约15%。

胡万里等用骨胶处理冬季松花江水的研究表明,骨胶作为助凝剂与硫酸铝共同使用,处理低温低浊水很有效。

王桂荣等研究了聚合二甲基二烯丙基氯化铵(HCA、活化硅酸、聚丙烯酰胺三种不同助凝剂处理汉江水源冬季的低温低浊水的效果,结果表明先加助碱剂以调节pH值,再用(HAC与聚合氯化铝(PAC配伍使用,大大改善了混凝效果,较单独投加PAC,,可大幅降低沉淀出水浊度(出水浊度2.2NTU 左右,且聚合铝投加量比使用另两种助凝剂(出水浊度约3.5NTU降低了40%左右,该药剂配制、投加方便,可广泛应用于低温低浊水的处理。

3.2泥渣回流法当原水浊度对水处理影响颇大时,采取污泥回流法可以取得较好效果。

泥渣回流技术是利用机械搅拌加速澄清池的泥渣回流特点来增加原水浊度,弥补冬季原水浊度低的缺陷,以增加水中胶体杂质微粒碰撞的机会,从而加快絮凝作用,提高絮凝反应效率,以达到净化低温低浊水的目的。

泥渣回流除能提高原水中颗粒浓度,增加颗粒碰撞机会,提高混合反应速率外,还可充分利用沉淀池污泥的剩余吸附能力,提高絮凝效率。

机械循环澄清池、水力循环澄清池和向反应池中投加粘土等都具有这种效果。

刘继平等试验发现,将沉淀池的污泥回流入混合设备,可提高低温低浊水反应沉淀效率,降低混凝剂用量,这实际相当于提高了进水浊度,同时利用了沉淀池污泥的剩余吸附能力。

3.3微絮凝接触过滤法又称直接过滤法,是省去沉淀过程而将混凝与过滤在滤池内同步完成的一种新型接触絮凝过滤工艺技术。

微絮凝接触过滤法的原理是:滤池上层滤料空隙甚小,滤料表面有一定的化学特性,在源水中投加混凝剂、助凝剂后,立即直接进入滤池,在滤料层中形成微小絮凝体,其中一部分被截留,另一部分被滤料吸附,呈现具有微絮凝接触吸附过滤作用,从而实现除低浊的目的。

絮凝剂的选择应用直接影响着微絮凝直接过滤工艺的实际运行效果及运行费用。

Dempsei等报道了聚合铁去除浊度、富里酸、低温、低浊时比铝盐更有效且用量少。

李桂平研究表明,采用微絮凝深床直接过滤工艺,聚合铁比聚合铝形成絮体更快,絮体更密实,抗剪切力更好,滤池的水质周期和水头周期更长,且达到相同处理效果时,聚合铁的投药量和所需床深都明显低于聚合铝。

李冬梅等采用微絮凝深床直接过滤技术,分别用无机混凝剂和阳离子高分子聚合物处理低温低浊水,试验表明:当水温t>4~5℃与浊度Co<4NTU时,不宜单独采用无机混凝剂AS、PAC,而投加阳离子高分子聚合物作主絮凝剂或助凝剂不仅能优化出水水质,延长滤程,提高产水量,且能显著降低药剂成本,减少污泥体积。

另有研究表明不投加助凝剂也能实现微絮凝接触过滤,吕春生等发展了微絮凝拦截沉淀池技术(用一种耐浸、高吸附的天然植物作为拦截材料来处理低温低浊水,该技术实现了颗粒的吸附碰撞、接触凝聚和聚集沉淀的多过程协同作用,具有高效除浊效果。

胡江泳等用生物陶粒做填料采取接触氧化法处理低温低浊微污染源水,取得较好效果。

3.4 溶气浮选法我国东北地区寒冷季节长,但在雨季河水浊度又可高达几千度,给水处理带来困难。

根据这一特点,研究开发了一种新型水处理构筑物———浮沉池,它将气浮和沉淀相结合,既利用气浮处理低温低浊及高藻时的良好效果,也可用沉淀来处理较高浊度的原水。

这种池型已在东北地区水厂中采用近10年,取得了较好效果。

该法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,由刮渣机清除,达到除浊目的。

王承春等采用在沉淀池后增设部分回流平流式溶气浮选池对牡丹江冬季的低温低浊水(0~3℃、30。

8~46。

2NTU进行处理,其气浮池出水浊度可达到小于2。

3NTU。

孙志民等通过小型生产性试验发现,新型侧向流斜板浮沉池处理低温低浊水时,运行气浮工艺,其出水浊度、色度、CODM n 以及投药量等指标均优于沉淀工艺。

3.5其他强化混凝处理技术3.5.1高锰(铁酸盐复合药剂法前已述及,有机物的存在使低温低浊水更难以处理,而预氧化处理能够有效提高常规混凝工艺效率,其主要原因在于氧化剂能破坏无机胶体颗粒表面的有机涂层,从而降低其稳定性。

高锰(铁酸盐复合药剂法正是基于此点提出的。

该药剂由高锰(铁酸钾(主剂和其它多种药剂(辅剂组成,在处理微污染水体中表现出极好的协同作用,针对低温低浊水体,其助凝、助滤、去除有机污染物的效果尤其明显。

马军等用具有一定氧化能力的高铁酸盐复合药剂作混凝剂,强化混凝处理低温低浊的松花江水,沉淀后的浊度可降到2~4NTU,滤后浊度达到小于0.5NTU。

梁恒等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,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,该项技术对于低温低浊水处理具有很好的应用前景。

3.5.2微蜗旋混凝低脉动沉淀技术该技术利用微蜗混合器造成高比例高强度的微蜗旋,其强烈的离心惯性效应可保障混凝剂瞬间进入水体细部,完成宏观和亚微观传质扩散,使胶体脱稳迅速、充分,从而强化了混合反应和混凝过程。

赫俊国等运用微蜗旋混凝低脉动沉淀技术,对松花江和嫩江两大水系低温低浊水进行试验表明,该新工艺较原工艺处理量提高了30.8%,投药量减少26.7%,新工艺沉淀池出水浊度在3NTU以内(原工艺沉淀池出水浊度在5.7~11.7NTU。

3.5.3活性砂絮凝工艺20世纪60年代,匈牙利学者以高分子聚合物活化了的粉砂做絮凝的悬浮接触介质,进行了强化絮凝的研究,目前此项研究成果已在法国应用。

该工艺是在混凝反应阶段投加高分子活化粉砂,以克服水中杂质颗粒在数量和质量上的不足和低温的不利影响;同时利用高分子良好的吸附架桥作用,形成以粉砂为核心的密度较大的絮体颗粒,改善澄清效果。

姜安玺等通过在混凝阶段投加经高分子聚合物活化的粉砂作絮凝介质处理低温低浊水的试验发现,活性粉砂和聚合铝联合使用比单独用聚合铝出水效果好,可明显改善低温低浊水处理效果,具有良好的应用价值。

3.5.4 混凝设施的强化高效、经济的混凝剂对混凝作用固然重要,但同时须在水处理设施上提供良好的混凝条件以利后续工艺的高效运行。