郭曉穎(東莞市東江水務(wù)有限公司,廣東東莞523000)
前投加石灰和后投加氫氧化鈉工藝對(duì)水質(zhì)影響研究
郭曉穎(東莞市東江水務(wù)有限公司,廣東東莞523000)
針對(duì)某水廠采用前投加石灰和后投加氫氧化鈉的方式對(duì)出廠水的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)后水質(zhì)中的鋁含量及氨氮等指標(biāo)偏高的現(xiàn)象,本文通過燒杯混凝試驗(yàn),對(duì)前投加石灰和后投加氫氧化鈉對(duì)水質(zhì)的影響進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究,確定最佳投加量,從而保證水質(zhì)的穩(wěn)定性,結(jié)果表明,前投加石灰對(duì)混凝劑具有很好的助凝效果,后投加氫氧化鈉對(duì)大幅提高pH值有很好的效果,前投加石灰的量為6mg/L以及后投加氫氧化鈉的量為5mg/L時(shí),成本最低,既能保證pH范圍在7.0~7.3,又可保證更好的水質(zhì)。
目前國內(nèi)很多水廠都采用石灰和氫氧化鈉對(duì)水質(zhì)的pH進(jìn)行調(diào)節(jié),石灰和氫氧化鈉具有調(diào)節(jié)水體pH、助凝、提高出水水質(zhì)穩(wěn)定性等作用,在自來水生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。[1-3]某水廠工藝為混凝、沉淀、過濾、消毒,原水取自地表水,pH值為6.7-6.9,由于原水經(jīng)常規(guī)處理工藝處理后出廠水pH值偏低,在6.6-6.7之間,因此該水廠采用前投加石灰和后投加氫氧化鈉的方式提高出廠水的pH值,在混凝沉淀池前投加石灰,在濾池投加氫氧化鈉,有效改善了出廠水的水質(zhì),達(dá)到了7.0-7.3的內(nèi)控指標(biāo)要求,但是在調(diào)節(jié)pH值的同時(shí),水質(zhì)的鋁含量以及氨氮等指標(biāo)也偏高,因此本文通過燒杯混凝試驗(yàn),模擬水廠生產(chǎn)中的混凝反應(yīng)、沉淀過程,對(duì)前投加石灰和后投加氫氧化鈉對(duì)水質(zhì)的影響進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究,確定最佳投加量。
混凝試驗(yàn)攪拌機(jī):ZR4-62,深圳市中潤水工業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司;哈稀濁度儀:2100N,美國哈稀公司;酸度計(jì):pHS-3C,上海精密科學(xué)儀器有限公司;聚合氯化鋁溶液:1g/L,洛陽市譽(yù)龍凈水劑材料有限公司;石灰:興安山源非金屬礦產(chǎn)加工廠;氫氧化鈉;
燒杯攪拌試驗(yàn)分為5個(gè)階段,第一階段是混凝階段,第二、三、四階段是反應(yīng)階段,第五階段是沉淀階段,具體參數(shù)請(qǐng)參照表1。
2.3.1 測定試驗(yàn)前原水的pH值、濁度、溫度、取水時(shí)間(反應(yīng)前的原水濁度為15.2NTU,pH值為6.7,溫度為26℃,取水時(shí)間為早上9:00);
2.3.2 混凝沉淀池前投加石灰
分別在6個(gè)燒杯中倒入1L原水,每個(gè)燒杯均加入8mg/L的聚合氯化鋁,再分別加入0mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L、6mg/L、7mg/L、8mg/L的石灰,按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行混凝攪拌試驗(yàn),測定原水、待濾水、濾后水的pH值,待濾水和濾后水的濁度、氨氮、鋁、總硬度、總堿度,結(jié)果見表2、表3和圖1。
2.3.3 濾池投加氫氧化鈉
在最佳投加石灰量下,分別在6個(gè)燒杯中倒入1L濾后水,在濾后水中分別加入0mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L、6mg/L的氫氧化鈉,按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行混凝攪拌試驗(yàn),測定混凝攪拌后出廠水的pH值、濁度、氨氮、鋁、總硬度、總堿度,結(jié)果見表4和圖2。
表1 混凝試驗(yàn)攪拌機(jī)設(shè)置的參數(shù)表
表2 前投加石灰各水質(zhì)的的測定結(jié)果
表3 前投加石灰各水質(zhì)的測定結(jié)果
圖1 前投加石灰各水質(zhì)的測定結(jié)果
圖2 后投加氫氧化鈉出廠水的測定結(jié)果
表4 后投加氫氧化鈉出廠水的測定結(jié)果
由表2表3以及圖1可以看出,投加石灰后,待濾水和濾后水的pH比混凝攪拌前原水的pH要低很多,而且投加的石灰量越大,下降越多,主要的原因可能為聚合氯化鋁在不同的PH條件下水解成不同的H+,水處理構(gòu)筑物和濾砂含有微生物,堿性條件在亞硝酸菌的作用下,能將含氮的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氨,進(jìn)一步分解成亞硝酸和硝酸,降低水的p H值[4~5]。在聚合氯化鋁的投加量一定的情況下(8mg/L),隨著投加石灰量的增大,待濾水和濾后水的pH逐漸升高,濁度卻呈下降趨勢,在石灰量為6mg/L時(shí)達(dá)到最低,而鋁含量、總堿度、總硬度、氨氮呈逐漸升高的趨勢,在石灰量為6mg/L時(shí),有所降低,因此前投加石灰的最佳投加量為6mg/L,由表4和圖2可知,在最佳石灰投加量(6mg/L)時(shí),隨著氫氧化鈉投加量的增加,pH、鋁、總硬度、總堿度呈逐漸升高的趨勢,在投加量為5mg/L時(shí)有所下降,而濁度則隨著pH的升高逐漸降低,而且與投加氫氧化鈉前的濁度區(qū)別不大,說明石灰的投加對(duì)水質(zhì)的影響較大,在投加量為5mg/L時(shí)達(dá)到最低,因此后投加氫氧化鈉的最佳投加量為5mg/L,采用前投加石灰和后投加氫氧化鈉的工藝,經(jīng)過實(shí)驗(yàn),前投加石灰為6mg/L,后投加氫氧化鈉為5mg/L時(shí)出廠水pH值能有效控制在7.0-7.3,而且濁度控制在0.10左右,也降低了鋁、總堿度、總硬度,節(jié)約了投加成本。
[1]呂華,宋蓉暉.新安水廠石灰投加系統(tǒng)改造[J].城鎮(zhèn)供水,2005(6):25-26.
[2]王淵,劉貝,趙向陽.投加熟石灰調(diào)節(jié)水庫水p H值的研究[J].廣東科技.2014(6)159-160.
[3]徐軍,江迎春,錢東.解決水庫水p H值低的對(duì)策研究[J].城鎮(zhèn)供水[J].2008(3):17-19.
[4]鄒一平,林之官,王磊,等.水廠加堿試驗(yàn)研究[J].給水排水,2001,10:13~17.
[5]徐軍,江迎春,錢東.解決水庫水p H值低的對(duì)策研究[J].城鎮(zhèn)供水,2008,3:17~19.