陳明吉，夏 萍

(1．上海市自來(lái)水市北有限公司，上海 200086;2．上海城市水資源開(kāi)發(fā)利用國(guó)家工程中心有限公司，上海 200082)

水源地藻類過(guò)度增殖會(huì)產(chǎn)生藻毒素，其化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，常規(guī)水處理工藝(混凝、沉淀、過(guò)濾等)對(duì)其去除效果較差［1-3］。為應(yīng)對(duì)夏季某些時(shí)段由于藻類滋生而分泌產(chǎn)生的異味物質(zhì)以及其他水質(zhì)突變情況，在南方某些地區(qū)實(shí)施建設(shè)了粉末活性炭應(yīng)急投加系統(tǒng)。本次小試試驗(yàn)通過(guò)模擬粉炭不同投加量和接觸時(shí)間下對(duì)后續(xù)凈水工藝效果的影響，評(píng)估原水投加粉末活性炭情況下，水廠預(yù)加氯和混凝工藝應(yīng)采取的應(yīng)對(duì)策略，為生產(chǎn)性試驗(yàn)提供調(diào)試依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料與儀器

試驗(yàn)水樣:某水廠進(jìn)廠水;混凝劑:聚硫氯化鋁;氧化劑:次氯酸鈉溶液;吸附劑:325目的煤質(zhì)粉炭，碘值800 mg/g。

儀器:六聯(lián)攪拌器(武漢恒嶺科技有限公司，TA6-1型)(圖1);恒溫平板搖床(德國(guó)IKA)(圖2);濁度儀(美國(guó)哈希公司，Hach 2100N);余氯儀(美國(guó)哈希公司)。

1．2 試驗(yàn)方法

投炭參數(shù)設(shè)置:將一定量的粉炭加入盛有1 L水樣的具塞錐形瓶中，恒溫振蕩，溫度保持在25℃，振蕩速率為100 r/min;

預(yù)加氯參數(shù)設(shè)置:預(yù)加氯慢攪100 r/min，5 min;

混凝參數(shù)設(shè)置為:① 快速300 r/min，2 min;② 200 r/min，3 min;③ 50 r/min，5 min;④ 靜沉，30 min，取上清液進(jìn)行濁度和余氯測(cè)定?；炷齽榫哿蚵然X，投加量為6 mg/L。

圖1 六聯(lián)攪拌器TA6-1Fig．1 Six Paralled Mixer TA6-1

圖2 恒溫平板搖床Fig．2 Shaking Table with Constant Temperature

2 結(jié)果與討論

2．1 不同粉炭投加量對(duì)濁度的影響

圖3 不同粉炭投加量反應(yīng)1．5 h后對(duì)濁度的影響Fig．3 Impact of Different dosage of Powdered Carbon on Turbidity after 1．5 h

不同粉炭投加量反應(yīng)1．5 h后對(duì)濁度的影響如圖3所示。當(dāng)預(yù)吸附時(shí)間為1．5 h時(shí)，粉炭投加量為10 mg/L以下時(shí)，混凝沉淀出水濁度均在0．9 NTU以下。當(dāng)粉炭投加量為20 mg/L時(shí)，混凝沉淀出水濁度大多在1 NTU以上。當(dāng)粉炭投加量為5 mg/L，預(yù)加氯為2．5～4 mg/L 時(shí)，濁度為0．66 ～0．88 NTU;當(dāng)粉炭投加量為10 mg/L，預(yù)加氯為2．5～4 mg/L時(shí)，濁度為0．58 NTU ～0．81 NTU;當(dāng)粉炭投加量為 20 mg/L，預(yù)加氯為2．5～4 mg/L 時(shí)，濁度為0．68～1．36 NTU。

2．2 不同粉炭投加量對(duì)余氯的影響

不同粉炭投加量反應(yīng)1．5 h后對(duì)余氯的影響如圖4所示，當(dāng)預(yù)吸附時(shí)間為1．5 h時(shí)，余氯濃度隨著粉炭投加量的增加而減小。當(dāng)粉炭投加量為5 mg/L，預(yù)加氯量為2．5 mg/L時(shí)，混凝沉淀出水余氯為0．8 mg/L，預(yù)加氯量大于2．5 mg/L時(shí)，混凝沉淀出水余氯大于 0．8mg/L;當(dāng)粉炭投加量為10 mg/L，預(yù)加氯量在2．5～3 mg/L時(shí)，混凝沉淀出水余氯為0．5～0．8 mg/L;當(dāng)粉炭投加量為20 mg/L，要保證混凝沉淀出水余氯在0．5～0．8 mg/L時(shí)，預(yù)加氯量要控制在3～4 mg/L之間。

圖4 不同粉炭投加量反應(yīng)1．5 h后對(duì)余氯的影響Fig．4 Impact of Different dosage of Powdered Carbon on Residual Chlorine

2．3 不同預(yù)吸附時(shí)間對(duì)濁度的影響

不同預(yù)吸附時(shí)間對(duì)濁度的影響如圖5所示，原水濁度為22 NTU，粉炭投加量為10 mg/L。試驗(yàn)結(jié)果表明，預(yù)吸附+預(yù)加氯+混凝沉淀后的出水濁度基本都在1 NTU以下，且不同預(yù)吸附時(shí)間對(duì)濁度基本無(wú)影響，說(shuō)明投加粉末活性炭對(duì)混凝效果沒(méi)有明顯影響，水廠不需要針對(duì)原水投加粉末活性炭而調(diào)整混凝劑的投加量。

2．4 不同預(yù)吸附時(shí)間對(duì)余氯的影響

圖5 不同預(yù)吸附時(shí)間對(duì)濁度的影響Fig．5 Impact of Different Adsorption Time on Turbidity

圖6 不同預(yù)吸附時(shí)間對(duì)余氯的影響Fig．6 Impact of Different Adsorption Time on Residual Chlorine

不同預(yù)吸附時(shí)間對(duì)余氯的影響如圖6所示，原水余氯濃度為0．06 mg/L，粉炭投加量為10 mg/L。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同預(yù)吸附時(shí)間和沉淀出水余氯沒(méi)有明顯的相關(guān)性。余氯濃度隨著粉炭投加量的增加而減小，當(dāng)粉炭投加量為10 mg/L，預(yù)吸附時(shí)間為1．5～6．5 h，要保證混凝沉淀出水余氯在0．5～0．8 mg/L，預(yù)加氯需在3 mg/L左右。考慮到生產(chǎn)上反應(yīng)、沉淀池均在室外，易受陽(yáng)光、風(fēng)雨影響，因而生產(chǎn)上在上述預(yù)氯化量的基礎(chǔ)上可能略需增加。

3 結(jié)論

1．當(dāng)粉炭投加量為5～20 mg/L，預(yù)吸附時(shí)間為1．5 h時(shí)，混凝沉淀出水濁度基本都在1 NTU以下，投加粉末活性炭對(duì)混凝效果沒(méi)有明顯影響，水廠不需要針對(duì)原水投加粉末活性炭而調(diào)整混凝劑的投加量。

2．余氯濃度隨著粉炭投加量的增加而減小，當(dāng)粉炭投加量為5～20 mg/L，預(yù)吸附時(shí)間為1．5 h，要保證混凝沉淀出水余氯在0．5～0．8 mg/L，預(yù)加氯要保證在3 mg/L左右，生產(chǎn)上反應(yīng)、沉淀池均在室外，易受陽(yáng)光、風(fēng)雨影響，因而生產(chǎn)上在上述預(yù)氯化量的基礎(chǔ)上可略增加預(yù)氯化量。

3．粉末活性炭接觸時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)混凝效果、耗氯基本沒(méi)有影響。

［1］余國(guó)忠，王占生．飲用水處理中藻毒素污染及其工藝控制特性研究［J］．給水排水，2002，28(3):25-28．

［2］岳舜琳．組合水處理工藝除藻效率探討［J］．凈水技術(shù)，2006，25(2):1-5．

［3］李新貌，陳曉東．微污染長(zhǎng)江原水的高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用處理工藝［J］．凈水技術(shù)，2011，30(6):16-18．