二次补矾在常规水处理工艺中的应用论文_肖巨兰

滨州市南海水务有限责任公司 山东滨州 256606

摘要:地处黄河下游的南海水务有限责任公司,黄河水是唯一的水资源。随着人民生活水平的不断提高,新的水质标准的实施,常规工艺出水的压力越来越大,因资金环境等条件所限,在完成深度处理工艺改造前,强化混凝,优化水质成为常规工艺水质保障的必选。

关键词:常规工艺;聚合氯化铝;分次投加;优化水质;降低成本

南海水务有限责任公司座落于景观大道——渤海十八路的南首,与黄河平行而邻,下辖一个水厂,原水取自黄河,一期设计能力为2万吨/天。目前,水厂工艺为常规水处理工艺,在生活饮用水卫生标准GB5749-2006既将全面实施的情况下,如何保障水质成为我们技术人员工作的重中之重。

水库水源受季节与外界环境影响较大,每年7、8、9、10四个月普遍存在着溶解性有机物增多,NH4+-N与COD(Mn)浓度高,水体有异味,色度增高,藻类大量繁殖等系列问题。常规的加药工艺只适用一般较清洁且污染程度较低的水源,上述系列因素带来投加的化学混凝剂(PAC)量大量增加,过滤出水浊度不能达标,出水有较明显的臭味等问题。另外氯耗增加,出厂水二氧化氯余量过低,难以保证出厂水二氧化氯余量达最低限值,并且随氯耗增加,出厂水卤化物含量升高不利于饮水安全。针对这一系列问题,南海水厂化验室根据混凝原理分为“凝聚”(水中胶体脱稳)与“絮凝”(脱稳胶体的相互聚集)两步理论,通过大量烧杯试验后,工艺采用聚合氯化铝(PAC)分步投加法,主要研究试验优选分次投加聚合氯化铝(PAC)对高藻高浊水的处理效果。

同时由于公司现采用绩效考核制,水厂成本控制非常严格,为此我们在实验期间也开展了既优化水质,又降低成本的研究。

一、生产情况

(一)原生产工艺流程图

(二)生产性试验检测项目及检测设备

在生产性试验中,我们主要进行了同等药量下浊度、色度的去除效果分析,并进行了不同点对比分析试验。

实验中用到的检测设备主要有上海昕瑞WGZ-2散射式浊度仪和混凝实验搅拌器等。

1实验数据采集及分析

1.1同药量单次投加与分次投加对沉淀池出水的影响

1.2分次投加点与比例的选择

通过图表分析可知:在原水指标与PAC投加量均相同的条件下,由于投加方式的不同,絮凝条件有所不同,按1:3比例分次投加时,水中絮体明显增大,大小均匀,分离度好,沉淀池出与出厂水浊度明显降低,除浊效果明显。

1.3投加比例与投加点的选择

1.3.1投加比例的确定

在制水处理中以滤池进水浊度限值(沉淀池出水限值)为质控要求,混凝剂投量去浊率折点的方法为质控点选择法。

试验结果表明,对于浊度较高的微污染原水,PAC分次投加时,第一次投加量不宜过大,自管道混合器处投加少量PAC,对原水实施微调,打破原水胶体的稳定态既可。第一次投量过大时,反应池过早出现矾花,在动力水的冲击下容易破碎,投量过小,无法破坏原水的自然稳定态,失去分次投加的意义,前后比例为1:3较适宜。

1.3.2第二次投加点的选择(第一次于管道混合器处)

第二次PAC投加点反应池前端反应池中端反应池2/3处

通过试验分析,第二次投加点过早时,出现矾花破碎较严重及过早沉淀现象,在反应格约2/3处实施二次补矾,使脱稳胶体相互聚集后加速沉淀,此时流反应池GT值较低,絮凝效果良好,矾花形态大而密实,出水浊度较低。

2 二次补矾与生产的关系

二次补矾的采用在很大程度上克服了源水因季节变化带来的水质难处理问题,至此水质得以明显改善。工艺调整后,平流池末端出水与出厂水水质均得到很大提高,以14、15年9月份部分重要指标为例做以说明。14年8月平流池出水色度、浊度均值为16.8度、4.87NTU,10年8月分别为11.43度、2.92NTU,同比下降32%与40.04%;14年8月出厂水色度、浊度均值为14.13度、0.98NTU,15年8月分别为5.02度、0.23NTU,同比下降64.47%与76.5%;14年9月出厂水菌落总数均值为106cfu/ml,15年9月分别为50cfu/ml,同比下降52.8%。14、15年同期相比,不仅减轻了滤池负担,更在很大程度上保证了水质。

在提高水质的情况,成本也得到了明显降低,企业效益得以提升。二次补矾方法施行后,制水成本有所下降,主要体现在各种水处理剂的用量上,同样以14、15年8月份成本核算说明。14年8月药剂总成本为0.227元/ m3,15年9月药剂总成本为0.187元/ m3,同期下降17.62%,仅此一项可为公司带来直接经济效益约13000元/月,全年直接生产成本可降低约20余万元。

二、实验结论及建议

对于浊度较高并有微污染的黄河下游水进行处理,通过烧杯试验和生产性试验得到如下结论:

㈠分次投加普通聚合氯化铝(PAC)的除浊效果要好于单独投加。分次投加PAC,既优化水质,又减轻滤池负担。

㈡针对南海水厂原水水质,投加比例在1:3左右,投加点设于反应池2/3处。

㈢分次投加降低矾耗与氯耗,生产成本降低。

㈣对于受原工艺、环境、资金等条件约束的小型水厂,二次补矾的采用在很大程度上克服了原水因季节变化带来的水质难处理问题,操作简单,使用方便,不存在安全问题,便于推广应用。

结语

通过我们公司在水厂内进行了分次投加聚合氯化铝的强化混凝试验,验证在源水水质污染较重情况下同等药量一次投加与分次投加的效果;同时我们对试验前后的水质与成本进行了对比,以实现水质与效益双赢。

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论文作者:肖巨兰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/11/16

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