中水处理中混凝沉淀效果的研究 5页

中水处理中混凝沉淀效果的研究赵凯　 袁园　　摘要：中水处理是将二级生化处理出水进行进一步处理的过程，其水质成分复杂。针对北石桥中水处理中的混凝沉淀过程，由于缺乏可参考的经验，提出专题研究，以确定影响因素及最佳投加量。　　主题词：中水　 混凝　PAC PAM　研究　中水处理是将二级生化处理出水进行进一步处理的过程，其原水水质较普通给水处理成分复杂。北石桥中水有限责任公司中水处理采用混凝＋沉淀＋过滤＋消毒或微絮凝过滤＋消毒，两种工艺运行流程。由于针对二级出水的混凝沉淀缺乏可参考的经验，特提出专题研究，以正在使用中的洛阳富安产的PAC和阴离子型PAM为混凝和助凝剂，确定中水处理中混凝沉淀效果的影响因素及最佳投加量。一、试验所用仪器　　1、烘干的小烧杯2个；2、天平；3、温度计；4、玻璃棒；5、500ml容量瓶2个；6、500ml烧杯2个；7、精确到0.5ml的移液管1支；8、搅拌器。二、实验步骤1、配置溶液　　分别称取10gPAC、10mgPAM（阴离子型）固体药剂用蒸馏溶解于小烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，倒入两个500ml容量瓶并将水加满至刻度线，混合均匀，配制成浓度为20g/l和20mg/l的药液。2、取水样　　取两个500ml水样倒入烧杯中，编号为1#和2#。3、试验内容　　用移液管分次取PAC溶液和PAM溶液加入1＃、2＃烧杯中，观察溶液的变化情况。4、实验记录　　如下表所示。时间1#、2#溶液中絮体颗粒的形成及变化情况药液体积△V(ml)1＃PAC+PAM2＃PAC+PAM第一次，起始时间：14：20无明显现象。0.5+00.5+0.5\n水温：9.2℃第二次，14：30无明显现象。0.5+00.5+0.5第三次，14：40无明显现象。0.5+00.5+0.5第四次，14：50搅拌约3分钟，静置片刻，溶液逐渐混浊但无任何沉降现象，1＃和2＃没有明显差别。0.5+00.5+0.5第五次，15：10搅拌约3分钟，静置片刻，明显可以看到小颗粒的絮体出现；3分钟后，絮体颗粒逐渐变大，在水中分布比较均匀，开始出现缓慢沉降；5分钟后，沉降现象明显，且2＃优于1＃；5分钟后，杯底可以看到沉降絮体与上部溶液间的界限，2＃的比1＃更清晰，二者沉降量均＞70％；3分钟后，2＃沉降量＞80％＞1＃。0.5+00.5+0.5第六次，15：30搅拌约3分钟，静置片刻，明显可以看到絮体颗粒出现；1分钟后，絮体颗粒逐渐聚集，开始沉降；1分钟后，沉降现象明显，且2＃沉降速度明显大于1＃沉降量均＞70％，杯底可以看到沉降絮体与上部溶液间的界限，2＃的比1＃更清晰；5分钟后，2＃沉降量＞80％＞1＃；0.5+00.5+0.5第七次，15：45搅拌约3分钟，2＃在搅拌过程中即看到絮体颗粒大量聚集；停止搅拌静置片刻，2＃开始沉降；1分钟后，2＃沉降量＞80％，上部溶液清澈，而1＃却无此现象，仅是优于上一次的1＃溶液。0.5+00.5+0.5第八次，14：30搅拌约3分钟，2＃在搅拌过程中即看到絮体颗粒大量聚集；停止搅拌2＃即开始沉降；1分钟后，2＃沉降量＞90％，上部溶液清澈，而1＃却无此现象，仅是优于上一次的1＃溶液。0.5+00.5+0.5第一次，起始时间：09：45水温：10.2℃均无明显现象。1＋01＋1第二次，10：05加入药剂后，搅拌约3分钟。停止搅拌静置3分钟后，均能看到似雾状的絮体颗粒；3分钟后，絮体颗粒明显，但没有明显的沉降；5分钟后，沉降现象明显，沉降量＞50％；5分钟后，沉降量＞70％，但杯底上部的溶液仍略有混浊；在整个过程中，2＃的现象略强于1＃。1＋01＋11＋01＋1\n第三次，10：25加入药剂后，搅拌约3分钟。在搅拌过程中即开始出现絮体颗粒，2＃的絮体颗粒更清晰，分明，且沉降速度大于1＃；停止搅拌静置片刻，均能看到沉降现象；3分钟后，沉降量＞70％，杯底上部的絮体量及分布范围均是1＃＞2＃；5分钟后，沉降量＞80％。第四次，10：20加入药剂后，搅拌约3分钟。停止搅拌，在2＃未静止的溶液中就可看到大片的絮体凝聚，溶液稍微稳定后即开始沉降；1分钟后，2＃沉降量＞80％，上部溶液很清澈，而1＃的情况略强于上一次的1＃；1分钟后，1＃沉降量＞90％。1＋00＋1第五次，10：251＃的情况与上一次2＃的情况相似，2＃的现象较上一次则略强，但不明显，整个过程，1＃的现象略优于2＃。0＋30＋1第一次，起始时间：08：45水温：10.1℃水较浑浊加入药剂后，搅拌约3分钟。停止搅拌静置片刻，均有明显的絮体颗粒；1分钟后，在杯底看到沉降的絮体但与上层溶液无明显界限，1＃沉降偏快，且絮体量较2＃多；3分钟后，1＃杯底的沉降量多于2＃，二者沉降量均＞80％，可以看到明显的界限；5分钟后，沉降量＞90％，沉降速度变慢；10分钟后，几乎完全沉降。2＋11＋2第二次，09：10加入药剂后，搅拌约3分钟。停止搅拌静置片刻，均能看到絮体颗粒，1＃的小而密，2＃的大而疏且开始沉降；3分钟后，2＃出现明显界限，界限之上的溶液较1＃清澈，沉降量均＞50％；3分钟后，2＃的界限十分明显，沉降量＞70％＞1＃，1＃界限明显；5分钟后，2＃＞90％＞1＃；8分钟后，二者均完全沉降。1＋01＋0第三次，09：45加入药剂后，搅拌约3分钟。停止搅拌静置片刻，二者在搅拌结束即形成沉淀条件并开始沉降；2分钟后，两者几乎完全沉降，上层溶液很清澈。0＋10＋0第一次，起始时间：09：45水温：10.2℃水较浑浊加入药剂后，搅拌约3分钟。在搅拌过程中即开始出现絮体颗粒；停止搅拌静置片刻，絮体颗粒开始凝聚，变大，1＃和2＃没有明显差别；2分钟后，二者均开始沉降，絮体在杯底聚集，沉降量1＃＞2＃，杯底上部絮体颗粒1＃较小、较密，2＃较大、较疏；5分钟后，沉降量＞70％；7分钟后，沉降量＞80％，溶液中仍有少量（1＃＞2＃）细小的絮体颗粒分布在整个水体中。1＋01＋1第二次，10：00加入药剂后，搅拌约3分钟。在搅拌过程中即开始出现絮体颗粒；停止搅拌静置片刻，均能看到沉降现象；3分钟后，沉降量＞70％：1＋01＋1\n5分钟后，沉降量＞80％，在沉降量相同的条件下，与第一次相比，上部溶液较清澈；在整个过程中，2＃的现象略强于1＃。第三次，10：10加入药剂后，搅拌约3分钟。在搅拌过程中即开始出现絮体颗粒，2＃的絮体颗粒更清晰，分明，且沉降速度大于1＃；停止搅拌静置片刻，均能看到沉降现象；3分钟后，沉降量＞70％，杯底上部的絮体量及分布范围均是1＃＞2＃；3分钟后，沉降量＞80％。1＋01＋1第四次，10：20整个过程现象非常明显，絮体颗粒在1＃溶液加入药剂稍微搅拌即在溶液中大片聚集；1分钟后，沉降量＞80％，上部溶液很清澈，而2＃的情况同上一次，1＃在约1分钟后沉降量＞90％。0＋20＋0第五次，10：251＃和2＃的情况均与上一次1＃的相似，但整个过程，2＃的现象略优于1＃。0＋00＋15、水质分析　取500ml水样共4份，平行作搅拌试验，分别按照12mg/l和0.08mg/l加入相应量的PAC和PAM，分别测定原水水样和沉淀后的上清液的浊度值，得到以下数据：水样原水浊度值（NTU）上清液浊度值（NTU）浊度去除率（％）水样1（沉淀1min）7.631.7577.06水样1（沉淀3min）1.1285.32水样2（沉淀1min）7.561.6578.17水样2（沉淀3min）1.0386.38水样3（沉淀1min）7.851.6279.36水样3（沉淀3min）1.1085.99水样4（沉淀1min）8.111.8677.07水样4（沉淀3min）1.0187.55　　取500ml水样共4份，平行作搅拌试验，分别按照实际运行中的投药量22mg/l加入相应量的PAC，分别测定原水水样和沉淀后的上清液的浊度值，得到以下数据：水样原水浊度值（NTU）上清液浊度值（NTU）浊度去除率（％）水样1（沉淀1min）7.632.7563.96水样1（沉淀3min）1.8575.75水样2（沉淀1min）7.562.8262.70水样2（沉淀3min）1.8076.19水样3（沉淀1min）7.852.6666.11水样3（沉淀3min）1.7677.58\n水样4（沉淀1min）8.112.7066.71水样4（沉淀3min）1.7878.05　　根据以上水质分析数据，可以得到以下曲线：三、研究分析及结论　　1、在PAC相同的前提下，加入PAM后溶液的混凝效果优于未加入的。　　2、原水水质的好坏影响混凝效果，由于水质越差，引入的混凝体的核心物质越多，所需投加药剂量越少且混凝效果越明显；水质越好，所需的药剂越多。　　3、实验室得到的理论最佳投药量为，PAC12mg/l和PAM0.08mg/l，对应于生产生产运行中实际仅投加PAC22mg/l，沉淀效果平均要高10%以上；考虑价格因素，PAC以2500元/吨，PAM以25000元/吨计算，PAC＋PAM混加成本约为0.032元/m3，现行单加PAC成本约为0.055元/m3，经济效益也很明显，需要尽快在生产实践中应用检验。　　4、当PAC的加入量为12mg/l、PAM为0.08mg/l时，混凝效果发生明显变化，趋于理想化；其投药量分别在12～20mg/l、0.08～0.16mg/l之间时，混凝效果的变化没有明显改变，二者的理想投加比例为300：2。　　5、实验中所使用的PAC、PAM溶液放置0～15天不影响其混凝的药理作用；放置3天之后，由于药剂已经充分混合溶解，此时的混凝效果更理想，尤其是PAM溶液；要注意的是，PAC与PAM略有不同，静置较长一段时间后，其药剂会沉淀，所以使用前，要充分摇匀。