黑河水库低温低浊水强化混凝研究
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黑河水库○文/ 西安市自来水有限公司 薛长安、王娟珍、王志勇
摘 要：针对黑河水库低温低浊水处理进行了絮凝搅拌试验，结果表明聚合氯化铝铁与改性水玻璃配合使用对于低温低浊水的处理效果明显。改性水玻璃投加比絮凝剂晚30s 混凝较好。将滤池的反冲洗水回流使用有利于低温低浊水的处理，并可节省絮凝剂或助凝剂的投量，在运行中应尽量保持反冲洗水平稳回流状态。
关键词：低温低浊水；聚合氯化铝铁； 活化硅酸
低
温低浊水处理一直是饮用水处理行业的难点。低温低浊水难以处理的原因是，低温、低浊时
水中杂质颗粒以微小的胶体分散体系分散在水中，稳定性很强，同时胶体颗粒间的排斥势能增大，使胶体颗粒脱稳困难，水的粘滞性提高，流动性差，不利于混凝剂在水中的扩散和水解。低浊时，单位水体中颗粒数量少，密度低，颗粒有效碰撞几率减少，形成的絮凝体细、少、轻、难于沉淀。
1 水处理存在的问题
南郊水厂位于西安市南郊，供水能力为50万m 3/d，是西安市两座规模最大的地表水厂之一，水厂采用混凝、沉淀、过滤为主的常规处理工艺（如图1）。其水源来自黑河引水工程，水源为水库水，该水源在春冬季为低温低浊水。
水厂生产过程中将沉淀池排泥水经浓缩离心脱泥后与滤池反冲洗水用水泵提升到原水配水口与原水混合。采用聚合氯化铝铁（PAFC）为混凝剂，投加工业水玻璃作为助凝剂。随着城市供水量不断增加，该厂处于长期满负荷、短期超负荷运行状态，特别是在春冬季满负荷运行时，即使混凝剂投加量增加，出水浊度依然较平时有所升高。确保低温低浊期水质是该厂
关注的重要问题。
2 试验材料与方法
2.1试验材料
试验用水一种为黑河水库原水（简称原水），另一种为原水与回用水在进水口配水井的混合水（简称混合水），回用水量占原水量比例3%。回用水浊度32NTU，主要水质指标如表1所示。
混凝剂采用两种，一种为聚合氯化铝铁（PAFC），Al 2O 3含量为29.5%，其中Fe 2O 3含量为1.80%，盐基度为83.4%，另一种为聚合氯化铝（PAC），Al 2O 3含量为30.4%，盐基度为87.5%。
助凝剂选用两种，一种为工业水玻璃（未活化），另一种为改性硅酸。改性硅酸采用工业水玻璃加活化剂98%H 2SO 4配置而成，酸化度为80%，活化时间为30min，改性硅酸溶液质量分数为0.5%（以SiO 2计）。2.2试验方法和内容
浊度测量使用HACH 2100N 浊度仪，混凝试验使用深圳中润ZR4-6搅拌机，搅拌机运行工况为快速搅拌400r/min，1min，中速搅拌100r/min，5min，慢速搅拌30r/min，10min，沉淀15min，从方杯上取样管取样检测浊度。
试验结果如图3。
由图3可以看出，投加工业水玻璃净水效果不佳，而投加改性水玻璃后，净水效果明显增强，絮体密实，沉淀后残余絮体少。这是由于水玻璃在加酸酸化过程中，游离出来的中性SiO 2逐渐缩聚，经羟基和氧基桥联形成阴离子型的无机聚硅酸，聚合度增加，键变长，更容易发挥吸附架桥作用。 3.3助凝剂加入时间的影响
在原水中投加混凝剂PAFC,助凝剂为改性水玻璃。混凝剂加入量为12mg/L， 助凝剂加入量为4mg/L，在快速搅拌开始后加入混凝剂后，随后在搅拌中不同时刻加入助凝剂（设快速搅拌开始时刻为0s），混
首先在不投加助凝剂的情况下，分别取PAFC 和PAC 进行试验，考察不同混凝剂对浊度去除效果的影响。然后分别以工业水玻璃和改性硅酸为助凝剂，选择最优的助凝剂。最后对原水和混合水进行对比，确定絮凝最佳条件。
3 结果与讨论
3.1不同絮凝剂及其投量的影响
对原水在不加任何助凝剂的情况下，按2.2方法投加PAFC 和PAC 进行试验，试验如图2。
从图2可以看出，在投药量偏小的情况下，两种药剂的除浊效果相差明显，投加PAFC 比投加PAC 的普遍剩余浊度低。从形成的矾花来看，PAFC 形成的矾花在中速搅拌前期已经非常明显，而PAC 形成的矾花在中速搅拌中期逐渐形成。PAC 形成的矾花细碎，PAFC 形成的矾花密实，颗粒大，投加PAFC 总体效果优于投加PAC。这可能是由于PAFC 中兼顾铝盐和铁盐的优势，铁、铝离子协同作用，水解过程加快，絮体加大，净水效果加强。 3.2助凝剂的筛选
在原水中投加12mg/L 的PAFC，以工业水玻璃和改性硅酸为助凝剂，按照2.2方法，测量剩余浊度，
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提高目前自由刑幅度，对危害特别严重的可适当增加无期徒刑，甚至是死刑。
六、结束语
在各项利益的驱使下，环境犯罪必是“野火烧不尽，春风吹又生”，环境问题绝不是某些部门、专家所说的小、少、减，而是愈发严重。因此，惩治环境犯罪应是现今和以后的一个国家力量倾向，当然这不仅仅是政府部门的事情，也是广大公众的义务，只有普遍的行动，阳光和蓝天才会普照。在笔者看来，运用法律惩罚犯罪，树立法律的权威，是和我们国家建立社会主义法治国家的总体目标相一致的，但是我要提醒大家的是犯罪并不是毫无积极意义，而是一个正常现象。
我国的一些刑法学者也指出犯罪
的存在具有一定的合理性，它为
社会提供一种张力，使社会在无
序与有序、罪与非罪的交替嬗变
中跃进；犯罪具有排污和激励两
项促进功能，犯罪是一种社会新
陈代谢现象。环境犯罪在不断给
我们警示。当然，我们不可能消
灭环境犯罪，但我们可以不断减
少其不良影响，构建一个良好的
人类环境。
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（上接66页）
凝沉淀后测定其剩余浊度，测试结果见表2。
从表2可以看出，在混凝剂加入后 30s左右时剩余浊度最低。如果先投加助凝剂，助凝效果不好。这是因为活化硅酸属阴离子型无机高分子，水体中的胶体通常也带负电荷，两者之间的静电斥力阻碍了吸附架桥作用。如果先投加混凝剂中和水中胶体颗粒所带的负电荷，降低其能峰，然后再加活化硅酸方能发挥吸附架桥作用，改善混凝过程。
3.4原水与混合水对比
为进一步确定最佳的净水效果，分别以原水和混合水为试验对象，考察了混凝剂加入量为12mg/L， 助凝剂加入量为4mg/L时，原水和混合水的处理情况，结果如图4所示。
从图4可以看出，混合水的剩余浊度较小，说明混合水中所加入的反冲洗水具有一定的助凝、絮凝能力，将反冲洗水回流使用有利于提高低温低浊水的处理效果。
4 结论与建议
PAFC与改性水玻璃配合使用对于低温低浊水的处理效果明显，建议改性水玻璃比絮凝剂晚30 s投加。
将滤池的反冲洗水回流有利于低温低浊水的处理，并可节省絮凝剂或助凝剂的投量，因此，在运行中应尽量始终保持回流状态，避免时开时停的情况。要获得更加准确的数据以指导水厂的生产，还需做进一步的中试和现场试验。
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