高浊度微污染黄河水的处理工艺

高浊度微污染黄河水的处理工艺

论文名称：高浊度微污染黄河水的处理工艺

作者：方晞，聂建校

摘要：在混凝处理中采用5％的清水回流与PAC+HPAM联合投加相结合的方法，形成高浊度微污染黄河水的处理工艺。应用该技术对高浊度水进行生产性试验，除浊效果与传统工艺相比约提高40％～50％，对有机物和NH3-N的去除率也有所提高，同时可使出水的致突变活性呈阴性。

关键字：给水处理高浊度水微污染混凝

Treatment Process of High Turbid and Slightly-Polluted Water from the

Yellow River

FANG Xi, NIE Jian-xiao

（College of Environmental Engineering, Chang‘an University,

Xi‘an 710061，China）

Abstract: 50% clean water backflow plus PAC+HPAM coagulation process was employed to treat high tur-

bid and slightly-polluted water from the Yellow River at a pilot scale．Compared with the traditional ones，this process increased 40%～50% in turbidity removal，and also increased the removal of organic substances and NH3-N．At the same time the mutation activity of the treated water showed negative．

Key words: feed water treatment；high turbid water；slight Pollution；coagulation

引言

黄河含沙量不但居世界首位，而且大量污水的排入，使黄河水中酚、氨氮、耗氧量、化学需氧量的含量超标。

在高浊度水处理中一般采用阴离子型水解聚丙烯酰胺（HPAM），试验表明，当HPAM的投加量相同时，投加溶液浓度越低，絮凝效果就越好，如表1所示。

表1 投药浓度对沉速的影响

原水含沙量/ (kg·m-3)水

温/

℃

HPAM用

量/

(mg·L-1)

投药浓

度/

％

界面沉

速/

(mm·s-1)

26 5.1 2.6510-3 1.03

5.1 2.610-5 2.13

4.0 2.65×10-6 2.5 41

5.9 4.110-30.83

5.9 4.110-5 1.05

5.9 4.15×10-6 1.7 9215.29.010-30.6

16.09.05×10-6 1.9

这是因为药剂的浓度低，其活性基团能全部均匀地分散于水中，与水中泥沙颗粒接触、结合的几率就高。相反，则药剂在水中很难均匀分布，易造成大的局部浓差，使一些泥沙颗粒吸附量过多产生自缚或相斥，降低絮凝效果。但在生产中，往往不可能把投加液的浓度配得很低，否则就会使配药、储药、投药等设备庞大。文献[1-2]表明，利用净化构筑物自产的部分清水稀释HPAM，使其浓度极大降低，然后回流与原水混合，可达到高度分散的目的。从而发挥高效絮凝作用，提高净水构筑物的净化能力，这就是“清水回流”新工艺的优点所在。

对高浊度微污染黄河水，采用低分子凝聚剂PAC与HPAM联合投加，可强化整个混凝过程，其机理很简单，就是利用凝聚剂使水中颗粒完成初凝，然后再利用HPAM使初凝颗粒进行絮凝，就可以得到密实而又大的絮体，有利于沉淀去除。把“清水回流”新工艺与PAC和HPAM联合投加相结合，将能达到改善出水水质这一目的。

1 基础性试验

1.1 混凝剂投加方式试验[3]

试验水样为黄河原水，对不同含沙量的水样，做下列3种工况下的混凝试验：

①HPAM一次投加试验，即投药后10s内上下搅动3次；

②HPAM分步投加，即第一次投加HPAM后1min内上下搅拌20次，然后再投加HPAM，第二次搅拌采用10s内上下搅动3次；

③PAC+HPAM联合投加，搅拌方式同工况②。

每种工况经过加药搅拌后，静沉14min，吸取上清液测定浊度，其结果见表2。

由表2知以PAC+HPAM联合投加的去浊效果最好。

1.2 清水回流新工艺动态试验

清水回流新工艺的试验工艺流程如图1所示，试验装置是集该工艺于一体的澄清池模型。

试验分下列三种工况：

①无回流水时，把HPAM投加在池进水管中；

②有回流水时，把HPAM投加在回流水中；

③PAC+HPAM联合投加时，将PAC投加在池进水管中，HPAM投加在回流清水中，PAC投在HPAM之前1min。

在水温10.5℃，原水含沙量42kg/m3，HPAM用量4.6mg/L，PAC 用量20mg/L的条件下，进行动态试验，观察到澄清池中浑液面的高程：工况①最高，工况②次之，工况③最低。

澄清池中三种工况的悬浮物浓度变化和出水水质如表3所示。

表3 三种工况下澄清装置悬浮层浓度变

化

工况序号悬浮层泥沙浓

缩倍数/倍

出水浊度

/NTU

絮体

外观

① 1.08～1.52＞1000细小

② 1.33～1.85100～200较大

③ 1.85～2.41100左右

大而

密实

表3说明了用清水回流稀释HPAM的工况显著地优于无清水回流，而有清水回流、且PAC+HPAM联合投加又优于有清水回流的单独投加HPAM的工况，特别从悬浮层的泥沙浓度看，有清水回流稀释HPAM比无清水回流要增加20％，而清水回流和PAC+HPAM联合投加时增加悬浮层的泥沙浓度为56％。

2 工程试验