不同混凝剂在水厂原水处理中的混凝效果比较

２０１０年２月

电力科技与环保第２６卷第１期

不同混凝剂在水厂原水处理中的混凝效果比较

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ

ｏｎ

ｔｈｅｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏａｇｕｌａｎｔｓｉｎｒａｗｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ

孔一江

（江苏省高淳县环境监测站，江苏高淳２１１３００）

摘要：针对水厂原水水质情况，对４种不同混凝荆的污染物去除效果进行了试验对比，研究不同混凝荆用于水厂原水处理的混凝效果，为优化后续工艺提供依据。关键词：水厂；混凝剂；混凝；效果

ｉｎｗａｔｅｒｐｌａｎｔｓ．ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｒａｗｗａｔｅｒｌａｎｔｓｄｏｓａｇｅ

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中图分类号：Ｘ７０３．１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７４—８０６９《２０１０）ｏｌ一０３２—０４

由于原水水质的日益恶化，基础设施老化以及新出现的化合物和微生物的威胁等，很多地区的水厂在保持优良饮用水水质方面面ｌ艋巨大挑战。强化混凝是迎接该挑战的一种比较经济实用的方法¨１。强化混凝是指通过一定的技术措施，改善混凝剂混合和反应条件，降低胶体颗粒动力学稳定性或聚集稳定性，提高混凝剂的处理能力，发挥其最大混凝去除效能嵋?。在混凝设施水力条件一定的情况下，混凝剂种类的选定、混凝剂投加量的多少直接影响混凝效果及其后续处理，更是水厂制水成本的直接影响因素¨Ｊ。利用高淳新区水厂现有的混凝搅拌设备和实验室监测设备，根据水厂的原水水质，选用４种不同混凝剂进行污染物去除效率对比，研究不同

混凝剂的混凝效果。

１试验方法

１．１

混凝剂

选用了国内常用的聚合氯化铝、聚合硫酸铁以及同济大学李风亭教授提供的双酸铝铁、８２０Ａ聚合氯化铝作试验用混凝剂。１．２混凝条件

快搅３ｒａｉｎ（１５０转／ｍｉｎ），慢搅５ｒａｉｎ＋６ｍｉｎ（６０转／ｍｉｎ，３０转／ｒａｉｎ），静沉３０ｍｉｎ。静沉后测定水样的浊度、ＤＯＣ、细菌、大肠菌等指标。１．３原水水质

试验期间的原水水质详见表１。

表ｌ试验用原水水质

２试验结果与讨论

２．１２．１．１

不同混凝剂对浊度的去除效果聚合硫酸铁对浊度的去除效果

不同原水浊度下，聚合硫酸铁对浊度的去除效果见图ｌ。由图ｌ可知’，聚合硫酸铁对浊度的去除率受原水浊度的影响不大，当投加量达到４ｍｓ／ｌ之后，再增加混凝剂对浊度的去除率几乎没有影响。

３２

图Ｉ

聚合硫酸铁对浊度去除效果的影响

万方数据　

２０１０年孔一江：不同混凝剂在水厂原水处理中的混凝效果比较

第ｌ期

２．１．２

ＰＡＣ对浊度的去除效果

不同原水浊度下。ＰＡＣ投加量对浊度的去除效果见图２。

图２ＰＡＣ投加量对浊度去除效果的影响

从图２可知，ＰＡＣ对浊度的去除率受原水浊度的影响不大，当投加量达到２ｍｇ，／ｌ之后，增加混凝剂投加量对浊度去除率几乎没有影响。２．１．３双酸铝铁对浊度的去除效果

不同原水浊度下，双酸铝铁投加量对浊度的去除效果见图３。

毋

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双酸铝铁投加量／唧?１－ａ

图３双酸铝铁投加量对浊度去除效果的影响

从图３可知，双酸铝铁对浊度的去除率受原水浊度的影响不大，当投加量达到２ｍｇ／ｌ时，再增加混凝剂投加量对浊度的去除率几乎没有影响。

２．１．４

８２０Ａ

ＰＡＣ对浊度的去除效果

不同原水浊度下，８２０ＡＰＡＣ对浊度的去除效果

见图４。

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＊逝稍越羁

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０

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图４

８２０Ａ

ＰＡＣ投加量对浊度去除效果的影响

裟１篓篓罂竺０二。．。。

６万　

方数据从图４可知，８２０ＡＰＡＣ对浊度的去除率受原水浊度的影响不大，当投加量达到２ｍｇ／ｌ时，再增加混凝剂对浊度的去除率几乎没有影响。

比较４种混凝剂对浊度的去除效果可以看出，增加混凝剂的投加量对浊度去除率的影响不大，铁系混凝剂（聚合硫酸铁）的投加量达到４ｍｇ／ｌ时，就已经能够满足澄清水浊度小于３ＮＴＵ的要求，铝系混凝剂（ＰＡＣ、８２０ＡＰＡＣ）只需要２ｍｇ／ｌ，双酸铝铁投加量为３ｍｇ／ｌ。当原水浊度略有变化时，澄清水的浊度也略有变化，但总能满足浊度小于３ＮＴＵＨｌ

的要求。水厂实际采用的混凝剂为聚合硫酸铁，投加量在２—３ｍｇ／ｌ之间，低于本试验的４ｍｇ／ｌ，这可能是其在沉淀池中较长停留时间（２ｈ）的缘故，即增加停留时间会减少混凝剂的投加量。２．２不同混凝剂对ＤｏＣ的去除效果

２．２．１

聚合硫酸铁对ＤＯＣ的去除效果

聚合硫酸铁投加量对ＤＯＣ去除效果的影响见

图５。

图５

聚铁投加量对ＤＯＣ去除效果的影响

由图５可知，ＤＯＣ去除率随聚铁投加量的增加而增加，当聚铁投加量增大到１２ｍｇ／ｌ时，ＤＯＣ值可从１．７２ｍｇ，／ｌ下降到１．１６ｍｇ／ｌ，去除率达到３２％。

２．２．２

ＰＡＣ对ＤＯＣ的去除效果

ＰＡＣ投加量对ＤＯＣ去除效果的影响见图６。

Ｚ５５０２０

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＝Ｌ５３０《

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ＰＡＣ投加量／ｍｇ?ｌ。１

圈６ＰＡＣ投加量对ＤＯＣ去除效果的影响

由图６可以知道，在开始阶段，ＤＯＣ的去除率一一

一……一………’

’………３３

２０１０年２月电力科技与

环

保第２６卷第１期

随ＰＡＣ投加量的增加而增大，但当ＰＡＣ投加量达

到２ｍｇ／ｌ时，继续增加混凝剂投加量对ＤＯＣ的去除

率增加不明显；当ＰＡＣ投加量增大到４ｍｇ／ｌ时，ＤＯＣ的去除率达到２７％，继续增加混凝剂的投加量，ＤＯＣ去除率反而开始下降；当ＰＡＣ投加量增大到８ｍｇ／ｌ时，下降到最低点，去除率仅为１８％；然后，随着混凝剂投加量的增加，ＤＯＣ的去除率又开始上升，当ＰＡＣ投加量达到１２ｍｇ／ｌ时，ＤＯＣ的去除率为３７％。

２．２．３

８２０Ａ

ＰＡＣ对ＤＯＣ的去除效果

８２０Ａ

ＰＡＣ投加量对原水ＤＯＣ去除效果的影响

见图７。

５０

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１４

８２０Ａ

ＰＡｃ投加量／ａｓ?１

１

图７

８２０Ａ

ＰＡＣ投加量对ＤＯＣ去除效果的影响

由图７可知，开始阶段，ＤＯＣ的去除率随８２０ＡＰＡＣ投加量的增加而增加，当８２０ＡＰＡＣ投加量增大到２ｍｇ／ｌ时，去除率达到３０％，继续增加投加量对ＤＯＣ去除率没有太大的提高；当８２０ＡＰＡＣ投加量达到１２ｍｇ／ｌ时，ＤＯＣ的去除率为３６％。２．２．４双酸铝铁对ＤＯＣ的去除效果

双酸铝铁投加量对原水ＤＯＣ去除效果的影响见图８。

篡

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麓

图８双酸铝铁投加量对ＤＯＣ去除效果的影响

由图８可以知道，开始阶段，ＤＯＣ的去除率随双酸铝铁投加量的增加而增大，当双酸铝铁投加量增大到３ｍｇ／ｌ时，ＤＯＣ的去除率达到了３３％，继续增加混凝剂的投加量，ＤＯＣ去除率没有太大的提

３４

万　

方数据高；当双酸铝铁投加量达到１０ｍｇ／ｌ时。ＤＯＣ的去除率为３６％。

从４种混凝剂对ＤＯＣ的去除效果可以看出，在沉淀水浊度同样达到３ＮＴＵ以下时，混凝剂投加量分别为：聚铁４ｍｇ／ｌ，ＰＡＣ、８２０Ａ

ＰＡＣ２ｍｇ／ｌ，双酸铝

铁３ｍｇ／ｌ，其中双酸铝铁和８２０ＡＰＡＣ对ＤＯＣ的去除率优于聚合硫酸铁和ＰＡＣ。

２．３不同混凝剂对大肠杆菌和细菌的去除效果

２．３．１

混凝剂对大肠杆茵、细菌的去除效果

试验表明，在混凝剂投加量适当的情况下，４种混凝剂对细菌和大肠菌均有较好的去除效果，但含铁盐的效果更好，而ＰＡＣ的效果较差；另一方面，各

混凝剂对细菌和大肠菌的去除效果并非随混凝剂的剂量加大呈增加趋势，而是呈无规律变化。

依据以往的研究结果¨１可以认为：混凝过程对细菌、大肠菌的去除效果主要靠混凝过程中中和其表面的负电荷或通过去除吸附有细菌、大肠菌的颗粒实现的，从而可以推断其去除率应该会随混凝效果的改善而呈增加趋势，而本试验结果与其有一定

的出入。随着混凝剂投量的增加，对细菌的去除效果是先下降，其后再上升到最佳值，然后又有所下降，但幅度不大。以双酸铝铁为例，笔者认为其原因是在低投加量的情况下，形成的絮体较细碎且出现絮体的时间迟（如表２），混凝剂中的金属离子可以与细菌有较长的接触时间，对细菌起到一定的杀灭作用，从而获得一定的去除效果；而随着混凝剂投量的增加，混凝效果改善，通过形成絮体和混凝剂杀菌的双重作用达到对细菌较好的去除效果；混凝剂剂量继续增加，形成的絮体越来越大，混凝剂与絮体外细小细菌接触机会减少，仅通过絮体对细菌的包裹来除菌，但絮凝体难以包裹部分细小细菌，从而造成细菌去除率下降。

袭２不同双酸铝铁投量时絮体出现时间

ｔ／ｍｇ?１。１２

３

４

５

６

１０

絮体出现时间／ｒａｉｎ

８．０

６．０４．０２．５２．０

１．０

２．３．２混凝剂对低浊度水中细菌的去除效果

为了进一步了解混凝剂对细菌总数和大肠杆菌的直接去除效果，将水厂原水用纯水稀释至其浊度下降到２ＮＴＵ左右，进行混凝试验。混凝剂采用聚合硫酸铁，试验结果见表３。

２０１０年孔一江：不同混凝剂在水厂原水处理中的混凝效果比较

表３不同混凝剂投加■对低浊度水中细菌

和大肠杆菌的去除效果

第ｌ期

到４ｍｅ／ｌ时，就已经能够满足沉淀水浊度小于３ＮＴＵ的要求，铝系混凝剂（ＰＡＣ、８２０ＡＰＡＣ）的投加

Ｆｅ３＋投加ｔ／ｍｇ?ｌ一１浊度／ＮＴＵ

细菌总数／ＣＦＵ?ｍｌ“大肠杆菌／ＭＰＮ?（１００ｍ１）。

０２４

６８１２

量更少，只需２ｍｒ，／ｌ，双酸铝铁投加量为３ｍｅ／ｌ。当原水浊度略有变化时，沉淀水的浊度也略有变化，但可以达到沉淀水浊度小于３ＮＴＵ的要求。

（２）各混凝剂对有机物的去除效果不同。聚合硫酸铁和ＰＡＣ对ＤＯＣ去除效果较差；８２０ＡＰＡＣ和双酸铝铁对ＤＯＣ去除效果较好。

（３）在混凝剂投加量适当的情况下，各混凝剂都对细菌和大肠菌有较好的去除效果，相对而言，含铁盐的效果较好，而ＰＡＣ的效果较差；各混凝剂对细菌和大肠菌的去除效果并非随混凝剂的剂量的增加呈增加趋势，而是呈无规律变化。

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Ｒｃ，ＫｒａｓｎｅｒＳ

１．６６Ｏ．９８０．８７０．８３Ｏ．９２Ｏ．７８

９∞２∞９５

３５０

４９

３３

ｌ∞３∞２００

２２

１３３３

由表３可以看出，在浊度变化不大的情况下，投加混凝剂后，细菌总数和大肠杆菌都有明显下降，这说明大肠杆菌和细菌不只是随浊度的去除而得到去除，混凝剂对其也有一定的去除效果。

混凝剂对低浊度水中细菌的去除有两种形式：一是形成絮体包裹细菌，二是对细菌的直接杀灭。为了验证混凝剂对低浊度水中细菌的直接杀灭效果，将已发酵的大肠杆菌培养液用纯水稀释１０００万倍，用稀释液进行混凝试验，整个过程中未出现矾花。试验结果见表４。

表４不同混凝剂投加量对水中细菌的去除效果

Ｆｅ“投加量／ｍｇ?ｌ“０细菌总数／ＣＦＵ?ｍｌ“

３０００

２１３０

４

６２５０

８１２０

１２１５０

Ｗ，ＧｒｅｅｎＪＦ，ｅｔ

ａ１．Ｅｎｈａｎｃｅｄｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ：Ａ

ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ

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１００

［５】乐林生，吴今明。高乃云，等．太湖流域安全饮用水保障技术

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由表４可以看出，即使不形成矾花，没有絮体对细菌的包裹作用，混凝剂对细菌也有很大程度的直接杀灭作用。

［６】刘功良，朱明军，浦跃武，等．复合混凝剂处理印染废水［Ｊ】．广州

环境科学，２００６，２１（４）：５—７．

［７】马玉，黄娟，王世和．等．综合印染废水混凝试验研究［Ｊ】．电力

环境保护．２００９．２５（６）：１—３．

３结语

收稿日期：２００９—１０—２６；修回日期：２０１０一０１．０４

（１）从所选的４种混凝剂对浊度的去除效果可以看出，增加混凝剂的投加量对浊度的去除率没有明显的影响，铁系混凝剂（聚合硫酸铁）的投加量达

作者简介：孔一江（１９７８?），男，江苏高淳人，工学学士，工程师，剐站长，从事环境监测与管理工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｋｏｎｇｙｉｊｉａｎｇ＠ｓｉｎａ．ｃｏｒｎ

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本刊编辑部

２０１０年１月

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３５

万方数据　

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不同混凝剂在水厂原水处理中的混凝效果比较

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被引用次数：孔一江， KONG Yi-jiang江苏省高淳县环境监测站,江苏,高淳,211300电力科技与环保ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION2010,26(1)1次

参考文献(7条)

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引证文献(1条)

1.吴来贵.姜琪.范红照 广东河源电厂循环水高浓缩倍率试验研究及工程应用[期刊论文]-电力科技与环保 2011(3)

引用本文格式：孔一江.KONG Yi-jiang 不同混凝剂在水厂原水处理中的混凝效果比较[期刊论文]-电力科技与环保 2010(1)