基于改性凹凸棒土的强化混凝处理高藻低浊原水工艺
第8卷第7期
环境工程学报
Vol ．8，No ．72014年7月Chinese Journal of Environmental Engineering
Jul ．2014
基于改性凹凸棒土的强化混凝
处理高藻低浊原水工艺
凌慧诗
王志红
何晓梅
刘立凡
阮彩群
仇永婷
（广东工业大学土木与交通工程学院，广州510006）
摘要针对水厂低浊高藻水的处理难题，研究了改性凹凸棒土（改性凹土）联合聚合氯化铝（PAC ）强化混凝的除藻
除浊效果。设计实验原水条件为叶绿素a （chl-a ）浓度为98．58 110．35μg /L ，浊度（5．6?0．5）NTU 。考察了PAC 和改性凹
土的复配投加量、混凝沉淀时间、pH 、投加顺序、搅拌速率等工艺参数对Chl-a 和浊度耦合去除效果的影响。结果表明，“PAC +改性凹土”对Chl-a 和浊度的去除效果明显优于单投PAC 的效果。当PAC 投药量12mg /L ，改性凹土投药量10mg /L ，沉淀
时间20min 时，
对Chl-a 和浊度的去除率可分别达到92．5%和89．2%，可至少减少40%的PAC 投量，且形成的矾花密实，沉降速度快，去除效率高。最适pH 范围为7 8。投加顺序应为先投加改性凹土，混合搅拌转数宜慢速，可控制为50r /min 。
关键词
改性凹凸棒土
除藻
强化混凝
聚合氯化铝
中图分类号
TU991
文献标识码
A
文章编号1673-9108（2014）07-2765-07Effects of an enhanced coagulation process by modified attapulgite
on treatment of low turbidity and high algae-laden water
Ling Huishi
Wang Zhihong
He Xiaomei
Liu Lifan
Ｒuan Caiqun
Qiu Yongting
（School of Civil and Transportation Engineering ，Guangdong University of Technology ，Guangzhou 510006，China ）
Abstract In order to solve the difficulty in water treatment for low turbidity and high algae-laden water ，the
removal effect of algae and turbidity by an enhanced coagulation of modified attapulgite and polyaluminium chlo-ride （PAC ）was studied．At the same time ，
the impacts of dosage ，settling time ，pH ，dosing sequence and stirring velocity on the coupling removal result of algae and turbidity were also discussed．The chlorophyll A （chl-a ）of
raw water in this experiment ranged from 98．58ug /L to 110．35ug /L ，
and the turbidity was （5．6?0．5）NTU．The experimental results showed that the removal efficiency of algae and turbidity by using PAC combined with modified attapulgite was much better than using PAC only．When the dosage of PAC was 12mg /L and modified
attapulgite was 10mg /L ，
optimal settling time set as 20minutes ，92．5%of chl-a and 89．2%of turbidity of raw water could be removed．Compared with traditional process which only use PAC ，the dosage of PAC of combina-tion process was reduced 40%，the flocs were denser ，settling velocity was faster．When PAC combined with modified attapulgite was used to remove algae and turbidity ，the most appropriate pH value ranged from 7to 8，and the modified attapulgite should be dosed two minutes earlier before dosing PAC ，and mixed and stirred at a low speed of 50r /min．
Key words modified attapulgite ；removal of algae ；enhanced coagulation ；polyaluminium chloride 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51308131）收稿日期：2014－01－16；修订日期：2014－03－26
作者简介：凌慧诗（1988 ），女，硕士研究生，主要研究方向为微污
染水处理技术。E-
mail ：448515617@qq．com 水体富营养化一直是水处理领域研究的热门话题，富营养化导致水体中的藻类过度繁殖和生长，使水源水受到不同程度的污染。含藻水源水一般表现为“高藻、低浊、微污染”的特征，使得传统水处理工艺净化处理低浊高藻微污染水源水难度增大，供水成本增加，水厂运行管理和供水安全难度加大。目
前给水厂除藻的方法［1-4］
主要有物理法（微滤机过滤、活性炭吸附、气浮法、直接过滤以及高梯度磁分离技术，超声波处理等）、化学法（除藻剂除藻、混凝
沉淀除藻、氧化剂除藻）、生物法（生物膜法预处理
除藻、模拟人工湿地除藻、生态控制除藻）及组合工艺法等。相比其他除藻技术，强化混凝沉淀法除藻，不需新增构筑物、少量增加投资和运行成本，是目前
环境工程学报第8卷
应用最广泛的技术之一［2］。
由于藻类带有负电荷，还有密度小、稳定性强及
不易沉降等特点［5］，在混凝沉淀法中形成的藻絮体
结构疏松，难以稳定沉降。粘土矿物作为一种天然
的藻类絮凝剂，增重剂，具有高比表面、电负性和离
子可交换性等重要性质，且来源充足、成本低、无污
染，对非“藻类”生物影响小。近年来，将粘土与混
凝剂联合除藻越来越受到研究者的重视。罗岳平
等［6］的研究发现，投加粘土有助于改善絮凝体结
构，提高其沉降性能。童杨等［7］研究了沸石联合
PAC处理水中的藻类，在PAC和沸石投量均为40
mg/L时，对叶绿素a的去除率达69．1%。结合酸
化、碱化、热活化、微波、超声波或表面活性剂等粘土
改性技术用于有机物去除、脱色及赤潮治理方面也
取得了较多的研究成果。早在1993年，俞志明等［8］
就发现了改变粘土颗粒的表面性质是提高其去除赤
潮生物能力的主要途径。宋秀等［9］通过Mg2+插入
法制备出阳离子粘土，其对赤潮生物具有较强的絮
凝作用，改性后粘土用量至少可减少20%。汪琳
等［10］研究了沸石粉经碱化后与聚氯化铝铁联合除
藻，在改性沸石粉投量达60mg/L时，浊度和藻类去
除率分别为85.78%和90．07%。刘恋等［11］的研究
表明，粘土的种类对其除藻效果具有一定影响，其中
以凹凸棒土的除藻效果为最佳。
凹凸棒土作为天然粘土的一种，微观结构呈纤
维状、棒状，具有吸附性、脱色性、及离子交换性等特
殊性能，且在去除微污染水中的重金属、有机物、氨
氮以及脱色方面，具有较好的效果［12，13］。但将天然
凹土进行适当改性后处理低浊高藻水的研究尚未见
报道。本课题组在前期研究中，利用热处理活化和
十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）有机耦合改性，通
过优选改性参数，制备出表面带正电荷、同时具备亲
水亲油特性的改性凹土［14］。本研究主要考察棒土
与PAC联用，强化混凝处理低浊高藻水的效果，确
定最佳工艺参数。
1实验部分
1．1主要仪器及药品
1．1．1主要仪器
ZＲ4-6型混凝搅拌机（深圳中润公司）；2100P
便携式浊度计（上海）；T6系列紫外/可见分光光
（北京普析），雷磁酸度计（pH计）PHS-3C（上海）。
1．1．2主要药品
（1）聚合氯化铝（PAC），工业原料，Al
2O
3
含
量6%。
（2）改性凹凸棒土：200目的天然凹凸棒土经200?煅烧后，按质量比为1?25的比例，用十八烷基
三甲基氯化铵（OTAC）进行改性，改性温度40?，改
性时间1．5h，乙醇水洗离心、105?烘干、研磨过
200目筛。
1．2实验材料与试验方法
1．2．1实验水样
选用代表性的水华鱼腥藻为培养对象，藻种由中科院水生生物研究所提供，采用G11培养基培
养。当水华鱼腥藻进入稳定期时，取适量进行离心
分离收集藻细胞（5000r/min，10min）并用自来水
进行稀释，稀释液的OD440控制在0．028?0．002，叶
绿素a含量为98．58 110．35μg/L。投配高岭土，
将实验原水浊度控制在（5．6?0．5）NTU。
1．2．2实验方法
采用烧杯搅拌法（ZＲ4-6型混凝搅拌机）：用量筒量取配制好的水华鱼腥藻稀释液并倒入烧杯中。
置于六联搅拌机上，模拟混凝搅拌。不同投加方式
的搅拌参数不同，具体如表1。
表1不同投加方式下的搅拌参数
Table1Stirring parameters under
different adding methods
投加方式第1阶段第2阶段
单加PAC
250r/min
（1min）
80r/min（5min）；
40r/min（10min）
同时投加
250r/min
（1min）
80r/min（5min）；
40r/min（10min）
分次投加
50r/min（2min）；
250r/min（1min）
80r/min（5min）；
40r/min（10min）
注：搅拌完成后的水样静置沉淀，测定其浊度和叶绿素a。
1．3分析方法
1．3．1叶绿素a的测定［14］
取50mL水样经0．45μm孔径的混合纤维滤膜过滤后，将带样品的滤膜放入试管中于冰箱冷冻
室－20?保存（至少一昼夜）。经冷冻的带样滤膜
迅速用90%的热乙醇（80?）于80?热水浴中萃取
2min，于室温暗处静置萃取6h后，用定量滤纸过滤
并定容为10mL，于波长665nm和750nm处测吸
光值E，然后加入1滴1mol/L盐酸酸化，1min后再
次测定在665nm和750nm处的吸光值A。叶绿素
a计算公式为：
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第7期凌慧诗等：基于改性凹凸棒土的强化混凝处理高藻低浊原水工艺
C （chl-a ）=27．9?［（E 665－E 750）－（A 665－A 750）］?V 乙醇/V 水样1．3．2
浊度的测定
浊度：采用2100P 便携式浊度计（上海）测定。
2
实验结果与讨论
2．1
改性凹土与PAC 复合配比的确定采用1．2．1的方法配制好水样，按1．2．2的实
验方法，分别固定PAC 投加量依次为8、
12、16和20mg /L ，改性凹土的投加量依次为0、
10、20、30、40和50mg /L 的条件下，考察单独投加PAC 及同时投加
“PAC +改性凹土”复配对藻类和浊度的去除效果。为充分考察絮凝沉淀效果，沉淀时间控制为30min ，结果如图1和图2所示
。
图1
改性凹土与PAC 复配对chl-a 去除率Fig．1
Ｒemoval rate of chl-a by adding modified attapulgite and
PAC 图2改性凹土与PAC 复配对浊度去除率Fig．2
Ｒemoval rate of turbidity by adding modified attapulgite and PAC
由图1和2可以看出，当单独投加PAC 的量分
别为8、12、16和20mg /L 时，对chl-a 和浊度的去除率随PAC 投量的增加而增大，浊度的去除率在80%
以上，由最低的80．6%提高到91%，提高12．9%；
而chl-a 的去除率分别为由最低的58．6%提高到89．7%。在给定的PAC 投加量条件下，随着改性凹土的投加量由0增大至50mg /L 时，去除效果的变化有其规律性，表现为当改性凹土的投量为10mg /L 时，chl-a 的去除率明显高于单独投加PAC ，为88.0%、93．1%、94．0%和94．9%；当改性凹土的投加量由10mg /L 增加至50mg /L 时，对chl-a 的去除率介于88．0% 96．2%之间，相差不明显。而浊度的去除率随改性凹土投加量的增加呈现出先稍有升高后降低的趋势。在给定的改性凹土投加量情况
下，
chl-a 和浊度的去除率均随PAC 投加量的增加而增大；且PAC 分别为12、16和20mg /L 时，对chl-a 和浊度的去除率明显优于PAC 投加量为8mg /L
的去除率。
综合考虑浊度和chl-a 的去除，以90%为去除
率指标，此时余浊为（0．5?0．2）mg /L ；残余chl-a 为（10?2）μg /L ，结合投药量的经济性，确定PAC 最
佳投加量为12mg /L ，改性凹土的投加量为10mg /L ，此时对chl-a 和浊度的去除率分别为93．1%和90%。对比单独投加PAC 工艺，“PAC +改性凹土”复合投加对chl-a 和浊度的耦合去除效果显著优于单投PAC 的效果，相同的去除率条件下，可至少节
约40%的PAC 投加量。
2．2沉降时间对叶绿素a 和浊度去除效果的影响为了考察沉淀过程中絮体沉降速度的快慢，实验对比了单独投加PAC 和同时投加“PAC +改性凹土”2种情况下，分别沉淀1、2、3、5、10、20和30min 对chl-a 和浊度的去除率，其中PAC 投量为12mg /L ，改性凹土的投量为10mg /L 。实验中观察到，“PAC +改性凹土”方案所形成的矾花非常厚实，沉降速度快，初期浊度降幅大。单独投加PAC 所形成的矾花较为疏松，沉降速度慢，絮体的沉降过程不稳定，
沉于烧杯底部的矾花沉积效果不理想，轻微扰动则易重新回到水体，具体实验结果如图3和图4所示。
由图3和图4可知，两者对chl-a 和浊度的去除率随着沉淀时间的增加先迅速升高，
然后趋于平缓。相同的沉淀时间下，“PAC +改性凹土”对chl-a 和浊度的去除率明显高于单独投加PAC 对chl-a 和浊度的去除率，静置沉淀20min 后，PAC +改性凹土对chl-a 和浊度的去除率分别达92．5%和89．2%。以除藻的效率来看，“PAC +改性凹土”联合投加在10
7
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环境工程学报第8
卷
图3沉淀时间对chl-
a 去除率的影响Fig．3
Effect of settling time on removal rate of chl-
a
图4
沉淀时间对浊度去除率的影响
Fig．4
Effect of settling time on removal rate of turbidity
min 的去除率，与单独投加PAC 条件下的30min 去
除率相当，沉淀效率明显提高，反映出改性凹土的投加确实提高了藻类的絮体沉降性能。由此可知，“PAC +改性凹土”与单独投加PAC 相比，改善了絮体的沉降性能，沉降时间减少，提高了耦合除藻除浊的效率。
2．3pH 对叶绿素a 和浊度去除效果的影响
pH 是一个重要的水质参数，也是影响混凝效果的重要指标。在不同pH 条件下，混凝剂会发生不同类型的水解反应，生成不同的水解产物
［15］
。因
此，
水的pH 是影响藻类和浊度混凝去除效果的重要因素之一。
利用0．1mol /L 的HCl 和0．1mol /L 的NaOH ，调节含藻原水的pH 分别为5．06、6．06、7．03、8.02、9．00、和10．00。PAC 投加量为12mg /L ，改性凹土投加量为10mg /L ，考察不同pH 情况下，其对chl-a 和浊度的去除效果。实验中观察到：pH 为5．06和
6．06时，烧杯在静置沉淀30min 后仍有少量絮体处
于悬浮状态；pH 为7．03、
8．02和9．00的烧杯中絮体颗粒已基本沉降至底部，实验结果如图5和图6所示。
图5不同pH 条件下对chl-a 的去除率Fig．5
Ｒemoval rate of chl-a in different pH
图6不同pH 条件下对浊度的去除率Fig．6
Ｒemoval rate of turbidity in different pH
由图5和图6可知，单投PAC 和“PAC +改性
凹土”两者对chl-a 和浊度的去除率均随pH 的增大表现为先升高后降低，且当pH 为8左右时达最大。不同pH 条件下，“PAC +改性凹土”对chl-a 的去除率明显高于单投PAC 对chl-a 的去除率，对浊度的
去除率两者相差不大。pH 在5 6和9 10之间时，“PAC +改性凹土”对浊度的去除率相反低于单投PAC 对浊度的去除率。可做如下分析：在酸性（pH ＜5）条件下，PAC 主要的水解产物是聚合度低的溶解性低分子物种，随着pH （pH ＞5）的升高，聚
合度高的物种开始生成，在pH 达到5．5以上时，
Al 13O 4（OH ）7+24成为主要水解物种，
同时溶液中开始形成不定形AI （OH ）3，在中性（pH =7）附近，
AI （OH ）3的溶解度达到最小值，溶解性水解产物浓度降低，但主要物种还是带正电荷的高分子，而pH ＞8
之后带负电荷的Al （OH ）－
4成为主要水解物种。因
8
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第7期凌慧诗等：基于改性凹凸棒土的强化混凝处理高藻低浊原水工艺
此，在pH 为5 8时，
PAC 水解产物由聚合度低的溶解性低分子向聚合度高的高分子转变，使絮凝效果越来越好，
这和图5中chl-a 的去除率呈上升趋势相对应；当pH ＞8后，
PAC 水解主要为带负电荷的Al （OH ）－4，影响了絮凝效果，而表现出图5中chl-a 去除率呈下降的趋势；由于改性凹土投入水中形成粘土胶体，增加了水的浊度，在絮凝效果未达最佳的情况下，即图6中pH 介于5 6和9 10之间时，PAC +改性凹土对浊度的去除率反而低于单投PAC 对浊度的去除率。
综上所述，
pH 不同对chl-a 和浊度的去除效果有着重要的影响，“PAC +改性凹土”复配耦合去除chl-a 和浊度的最适pH 范围为7 8。2．4
投加顺序对chl-a 去除效果的影响为了考察PAC 和改性凹土的投加顺序对藻类
去除效果的影响。固定PAC 投量为12mg /L ，改性
凹土投量为10mg /L ，
pH 为8。改变二者投加顺序：第1组先投加PAC 后，投加改性凹土；第2组先投
加改性凹土后，投加PAC ；第3组同时投加PAC 和
改性凹土。考察不同投加顺序对chl-a 的去除效果，结果见图7
。
图7不同投加顺序下chl-a 的去除率Fig．7
Ｒemoval rate of chl-a under different adding sequence
由图7可知，
PAC 和改性凹土的投加顺序不同，对chl-a 的去除效果也不一样。实验中观察到先投加PAC 再投加改性凹土时，形成的部分矾花疏松，
在水中自由飘动，很难下沉。先投加改性凹土再投
加PAC 时，
形成的矾花致密，厚实，沉降速度快，静置沉淀后无自由飘动的藻类。同时投加“PAC +改
性凹土”的现象介于上述两者之间。3种投加情况
下对chl-a 的去除率分别为90．6%、96．5%和93．9%。
综上所述，投加顺序对chl-a 去除率的大小顺序依次为：改性凹土先于PAC 投加＞同时投加＞PAC
先于改性凹土投加。2．5改性凹土先于PAC 投加时搅拌速度对chl-a 去除率的影响为了考察改性凹土先于PAC 投加时不同转数对藻类的去除效果，投加改性凹土后的转数分别为
为250r /min （快速）、
120r /min （中速）、50r /min （慢速），后续加入PAC 后的搅拌参数相同。实验中PAC 投量为12mg /L ，改性凹土投量为10mg /L ，pH 值为8，实验结果如图8所示
。
图8改性凹土先于PAC 投加时的转速对chl-a 的去除率Fig．8
Effect of revolutions of adding modified attapulgite before PAC on removal rate of chl-a
由图8可知，改性凹土先于PAC 投加时，采用
不同的搅拌速度对藻类有不同的去除效果。采用快速搅拌时对chl-a 的去除率低于采用中速和慢速搅拌对chl-a 的去除率。快速、中速和慢速对chl-a 的去除率分别为92．2%、
95．5%和96．4%。实验中观察到，改性凹土加入后，在中速和慢速搅拌的情况下，形成了矾花的絮体颗粒，而快速搅拌的烧杯未曾见有絮体生成。分析原因，中速和慢速搅拌时，由于
水力剪力较小，
易使改性凹土吸附水中的藻细胞，后续随着PAC 的加入并充分水解，促进了其吸附-电性中和、吸附架桥及网捕卷扫的作用。
而快速搅拌情况下，由于水力剪力较大，流速大，而使改性凹土难以与藻类发生吸附作用，当后续的PAC 加入时，
其发生的效果相当于改性凹土和PAC 同时投加时
对chl-a 的去除效果。综上所述，改性凹土先于PAC 投加的情况下，
在PAC 投入之前的转速宜为50r /min ，适宜速度梯
度G 值为15 20s －1
，速度梯度与停留时间的乘积
GT 值为1800 2400。
9
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环境工程学报第8卷
2．6PAC联合改性凹土除藻除浊机理
根据DLVO凝聚理论，除了水动力学和水质条件（pH和离子强度等）外，相互凝聚颗粒问的范德华引力和静电斥力在凝聚过程中发挥着重要的作用。因此，在藻细胞、黏土及PAC的凝聚体系中，三者的带电性质，颗粒结构形状，密度等性质都影响着它们的凝聚行为［17-19］。
据潘纲等［20］研究表明，呈纤维棒状的海泡石，在水溶液中易于凝聚成簇，相互交织成网状，在凝聚过程中较滑石、高岭土和蒙脱石更易于对水中的藻细胞产生架桥网捕作用。此外，他还研究了海泡石经Fe3+改性后带正电荷，更易于与藻细胞发生电中和作用，除藻速率更快，投药量减少。周华等［21］研究表明，表面为正电性的黏土颗粒有利于诱发藻细胞与黏土颗粒之间的电性中和作用，增强了混凝剂的除藻效果。
根据以上的研究结果，可知黏土的电性、结构形态对藻凝聚发挥着重要的作用。本研究中的改性凹凸棒土的结构形状与海泡石相似，均呈纤维棒状，且表面带正电荷。结合PAC与改性凹土絮凝除藻除浊的效果，分析其耦合去除机理，笔者认为，经过优选改性方法制备的有机改性凹土，表面阳性基团增加，且具有亲水亲油特征，投加后有效增大了水中颗粒浓度、胶核密度、正电荷密度及颗粒有效碰撞几率，使水体中的藻类可通过分子活性基团作用、吸附电中和等作用迅速凝聚在改性凹土的周围，并形成较为密实的藻-土复合絮体，沉降性提高；PAC的投加，水解产生阳离子高聚物，在吸附架桥、网捕作用及改性凹土本身呈纤维棒状易于凝聚成簇，相互交织成网状等特性的共同作用下，促进藻-土复合絮体的沉降；同时，PAC对凹凸棒土和藻类也有一定的直接絮凝去除效果。
3结论
（1）凹凸棒土改性后有助于提高耦合除藻、除浊效果。“PAC+改性凹土”复配强化混凝对于水厂高藻低浊原水的去除效果良好，具有较高的经济性和实用性。
（2）复配投加可减少40%的PAC投加量。形成的矾花致密，沉降速度快，去除效率高。实验中，最佳投药量为PAC12mg/L，改性凹土10mg/L，最佳沉淀时间为20min，对chl-a和浊度的去除率可达92．5%和89．2%。
（3）“PAC+改性凹土”强化混凝的最适pH范围为7 8。
（4）确定强化混凝的投加工艺应为：先投加改性凹土，慢速搅拌（50r/min）2min后，投加PAC。
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DL 502-92 火力发电厂水、汽试验方法 低浊度的测定方法
DL 502-92 火力发电厂水、汽试验方法低浊度 的测定方法 火力发电厂水、汽试验方法 DL 502—92 低浊度的测定方法 中华人民共和国能源部1992-12-21批准 1993-07-01实施 1主题内容与适用范畴 本标准规定了浊度低于5FNU水样浊度的测定方法。 本标准适用于澄清水、过滤水以及除盐水、反渗透水(膜RO、ED处理)等水样浊度的测定。本标准采纳福马肼浊度散射单位(FNU)，测定范畴为0～5FNU。 2引用标准 GB6903锅炉用水和冷却水分析方法通则 GB6907锅炉用水和冷却水分析方法水样的采集方法 GB12151锅炉用水和冷却水分析方法浊度的测定(福马 肼浊度) 3方法概要 浊度是水的一种光学性质，其定义为：水体中由于细微的、分散的悬浮颗粒存在而使水体透亮度降低的一种度量。细微的、分散的悬浮颗粒通常为不溶性泥砂、粉尘、微生物、浮游生物等。透亮度的降低是由于光通过水体时不溶性物质产生的光的散射和光的吸取。尽管水的浊度与悬浮物质的数量没有直截了当的线性关系，但浊度的数值与悬浮颗粒的数量仍有有关性。因此常用浊度值评判水处理工艺的成效和检验其除去悬浮颗粒的能力。
积分球式光电浊度仪的测定原理为：在一定的条件下，测定标准参比悬浊液散射光与透射光的比值，再与相同条件下测定的水样散射光与透射光的比值进行比较，从而确定水样浊度。两溶液比值越大，水样浊度越高。标准参比悬浊液采纳国际通用的福马肼聚合物(Formazin poly mer)。 溶液的颜色以及溶解性有机物均不干扰浊度的测定。但比色皿的清洁与否、水中的气泡等均会阻碍浊度测定，因此，在操作中应注意比色皿的清洁，排除水中的气泡。 4试剂 4.1无浊水 用Ⅰ级试剂水或重蒸馏水通过0.15μm或0.2μm孔径的滤膜，弃去最初滤出的250mL滤液。必要时应重复过滤一次。此过滤水为无浊水，用于配制、稀释浊度标准悬浊液以及测定浊度时的参比溶液。 4.2福马肼浊度标准悬浊贮备液 4.2.1硫酸肼溶液：称取1.000g硫酸肼，用少量无浊水溶解，并在10 0mL容量瓶中稀释至刻线。 4.2.2六次甲基四胺溶液：称取10.00g六次甲基四胺〔(CH2)6N4〕，溶解于少量无浊水中，并在100mL容量瓶中稀释至刻线。 4.2.3400FNU浊度标准悬浊贮备液：吸取 5.0mL硫酸肼溶液(4.2.1)，注入盛有5.0mL 六次甲基四胺溶液(4.2.2)的100mL容量瓶中，混匀，并在25±3℃下放置24h，然后用无浊水稀释至刻线。该贮备液的浊度数值为4 00FNU。在室温下，储存期不超过2d。 4.3浊度标准悬浊液 4.3.1100FNU浊度标准悬浊液：吸取2 5.00mL400FNU浊度标准悬浊贮备液(4.2.3)，注入100mL容量瓶，用新制备的无浊水稀释至刻线。该溶液浊度为100FNU。 4.3.210FNU浊度标准悬浊液：吸取10.00mL100FNU浊度标准悬浊液(4.3.1)，注入100mL容量瓶中，用新制备的无浊水稀释至刻线。该溶液浊度为10FNU。
浅谈水处理的混凝方法与混凝剂(一)
浅谈水处理的混凝方法与混凝剂(一) 论文关键词:水处理混凝硫酸铝聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺论文摘要:在诸多的水处理方法中,混凝法是一种最常用的水处理物化方法。这种方法是通过向水中加入混凝剂而使胶体脱稳产生絮凝,从而去除污染物的方法。影响混凝的因素有很多,比如温度、PH值、水力条件、絮凝剂投加量和性质等,调节好这些因素能达到很高的去除效果。 0引言 在工业废水和生活废水处理中,有一种很重要的物化处理方法:混凝法。这种水处理方法应用广泛,各种污染指标去除率高。下面对这一方法进行简单介绍。 1混凝法 1.1混凝法的概念在天然水中和各种废水中,物质在水中存在的形式有三种:离子状态、胶体状态和悬浮状态。一般认为,颗粒粒径小于1nm的为溶解物质,颗粒粒径在1~100nm的为胶体物质,颗粒粒径在100nm~1mm为悬浮物质。其中的悬浮物质是肉眼可见物,可以通过自然沉淀法进行去除;溶解物质在水中是离子状态存在的,可以向水中加入一种药剂使之反应生成不溶于水的物质,然后用自然沉淀法去除掉;而胶体物质由于胶粒具有双电层结构而具有稳定性,不能用自然沉淀法去除,需要向水中投加一些药剂,使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合,增加至能自然沉淀的程度而去除。这种通过向水中加入药剂而使胶体脱稳形成沉淀的方法叫混凝法,所投加的药剂叫混凝剂。 1.2混凝的基本原理废水中的胶体物质具有巨大的比表面积,可以吸附液体介质中的正离子或负离子或极性分子等,使固液两相界面上的电荷呈不平衡分布,在界面两边产生电位差,这就是胶体微粒的双电层结构。形成双电层结构的微粒的整个胶体结构就称为胶团,整个胶团是电中性的。胶团中心是带有电荷的固体微粒本身,称为胶核。胶核所带电荷的符号就是胶体所带电荷的符号。胶体微粒之所以能在水中保持稳定性,原因在于胶体粒子之间的静电斥力(胶体常常带有同种电荷而具有斥力)、胶体表面的水化作用及胶粒之间相互吸引的范德华力共同作用。胶体微粒带电越多,其电位就越大,带电荷的胶粒和反离子与周围水分子发生水化作用越大,水化壳也越厚,越具有稳定性。向水中投加药剂,使胶体失去稳定性而形成微小颗粒,而后这些均匀分散的微小颗粒再进一步形成较大的颗粒,从液体中沉淀下来,这个过程称为凝聚。凝聚有以下几方面的作用: 1.2.1压缩双电层与电荷的中和作用。加入电解质,使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小,从而范德华力占优势而达到彼此吸引形成凝聚;或者加入电不同电荷的固体微粒,使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引,最后达到凝聚。 1.2.2高分子絮凝剂的吸附架桥作用。高分子絮凝剂的碳碳单键一般情况下是可以旋转的,再加上聚合度较大,即主链较长,在水介质中主链是弯曲的。在主链的各个部位吸附了很多固体颗粒,就象是为固体颗粒架了许多桥梁,让这些固体颗粒相对地聚集起来形成大的颗粒。 1.2.3絮体的网捕作用。有些混凝剂(如铝盐或铁盐)有水中形成高聚合度的多羟基化合物的絮体,在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共同沉淀,此过程称为絮凝剂的网捕作用。 2几种常见的混凝剂 常用的混凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、生物絮凝剂等。无机絮凝剂主要产品有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁和聚合硫酸铁、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合氯化铝铁、聚合硅酸铝铁和聚合硫酸氯化铝等。有机高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类产品为代表,生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝能力的高分子有机物,主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核酸。下面简单介绍几种常用的混凝剂。 2.1硫酸铝(AS)无水硫酸铝是无色结晶,易溶于水,常温下硫酸铝以含十八水合物最为稳定。Al2(SO4)3·18H2O是具有光泽的无色颗粒或粉末晶体,极易溶于水,水溶液呈酸性(PH2.2聚合氯化铝(又称碱式氯化铝PAC)聚合氯化铝是应用最广泛的一种絮凝剂,它的固体呈无色至黄色
方案-景观水处理方案(同济大学).
景观河道 水处理 方案 （草案） 上海同济大学环境学院 2005-4-26 一业主的有关要求 1 工程概况及现场条件 1.1人工湖及景观河道总水容量约为7200立方米。 2 工程承包范围 2.1水处理工艺路线设计图（气浮工艺）。 2.2机房内所有机电设备材料的供应及安装，除甲方提供的机房内照明系统、动力电源及从天然河道进水管和供水管（室外管道不考虑土方量）。 2.3出水管、回水管出机房1米加装阀门。 2.4设备调试及人员培训。 3技术要求 3.1人工湖及景观河道要求3天循环1次，每小时的处理量为100立方米/小时。 3.2工艺要求简单、成熟、稳定、实用、合理，以节省投资和运行管理费用。3.3处理后的水质浊度控制在10度以内，并满足国家相关的景观娱乐水的标准。 3.4提供满负荷运行费用及年平均运行费用。 4其它 4.1本次方案的报价包括机房内的所用设备及安装的报价以及室外出水管的报价。 二景观水处理技术路线的选择 一）景观水体的主要污染途径和污染物质 1、外源污染 1）排入水体的污水：污水由于暴雨而部分进入雨水系统，再进入人工湖；
3）地表径流和地下渗流：人工湖周围的草坪或绿地，对草坪施肥和喷洒农药，会在植被和土壤中残留大量的污染物质，最后随地面径流（绿化喷洒和雨水形成）或地下渗流带入水体中。 4）汇流区域内的初期雨水：初期雨水，在洗涤和溶解了空气中和地表面上的污染物质后，受到一定的污染。根据有关研究，雨水中的磷浓度一般为0.07mg/L左右，氮浓度约为1.0mg/L。 5）水体周边的绿色植被进入水体而腐烂造成的污染。 2、内源污染 1）养殖污染：在水中养鱼，投入的过多的食料和鱼类排泄物； 2）水生植物：水生植物通过光合作用固定的有机物，随水生植物季节性死亡后进入水体； 3）底泥：上述的各种污染物质在水体中停留时，因各种原因而沉积到池底，并发生分解，在一定的条件下，由池底重新进入水体。 上述这些污染物，可以分为有机污染和N、P污染。 这些污染物，进入水体的量超过水体自净能力（包括排出量），将使水质恶化。景观水体水质恶化的主要现象有两种：1、水体发生黑臭；2、水体发生富营养化，产生水华。 这两种现象的成因各不相同。黑臭主要是水中有机物分解消耗水中溶解氧造成，富营养化则主要是水中N、P浓度过高引起。 二）景观水体治理技术综述 对景观水体水质的整治，包括两个层次的目的：1、使水的表观性状符合景观要求，如控制水的色度和透明度，抑制水的异味产生，特别是防止藻类的大规模滋长；2、使水质指标有大的改善，如CODcr、N和P的浓度等，从而从根本上消除水质恶化的可能。这两种目的对水处理的要求和深度和难度有所不同。 主要的治理技术有： 1）水力方法，包括水体循环、换水法； 2）雨水综合回用； 3）化学处理，包括投杀藻剂、投加絮凝剂、投加除磷药剂； 4) 物理处理，包括沉淀、气浮、过滤； 5）生物处理，包括充氧、微生物法、生物种群法。 上述这种种方法，各有不同的适用性。选择控制和治理工艺一定要根据实际情况，并仔细分析成因。通常，景观水中有机污染和N、P问题都会存在，所以比较完善的方法包括上述几种方法的综合，最常见物理化学方法和生物处理联用。三）工艺路线选择 根据上述分析，比较适合本项目的处理工艺有三种：过滤、气浮、生物处理。
废水处理方法大全
废水处理方法大全 酸碱废水处理 一、酸碱废水特征及来源 1.酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂和矿山等，其中含有各种有害物质或重金属盐类。酸的质量分数差别很大，低的小于1％，高的大于10％。 2.碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。其中有的含有机碱或含无机碱。碱的质量分数有的高于5％，有的低于1％。 二、水处理原则 酸碱废水中，除含有酸碱外，常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。酸碱废水具有较强的腐蚀性，需经适当治理方可外排。治理酸碱废水一股原则如下。 1.高浓度酸碱废水，应优先考虑回收利用，根据水质、水量和不同工艺要求，进行厂区或地区性调度，尽量重复使用。如重复使用有困难，或浓度偏低，水量较大，可采用浓缩的方法回收酸碱。 2.低浓度的酸碱废水，如酸洗槽的清洗水，碱洗槽的漂洗水，应进行中和处理。对于中和处理，应首先考虑以废治废的原则。如酸、碱废水相互中和或利用废碱(渣)中和酸性废水，利用废酸中和碱性废水。在没有这些条件时，可采用中和剂处理。 冶金废水处理 一、冶金废水的分类 冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类，主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。 二、冶金废水处理趋势 1.发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术，如用干法熄焦，炼焦煤预热，直接从焦炉煤气脱硫脱氰等。 2.发展综合利用技术，如从废水废气中回收有用物质和热能，减少物料燃料流失。 3.根据不同水质要求，综合平衡，串流使用，同时改进水质稳定措施，不断提高
低浊度原水处理方法
低浊度原水处理方法 国内水厂在处理低浊度原水时，絮凝反应一般采用铝系或铁系无机絮凝剂[1]。铝盐水解过 程产生的矾花大，絮体卷扫和夹杂作用明显，工艺路线成熟[2]。但铝盐的水解是吸热反应，温 度低时投药量较大，且铝盐作为混凝剂有时会使出厂水中铝含量增加[3]，对人体造成毒害。铁 盐具有操作简单、费用低、受温度影响小、絮体对微生物的亲和力强等特点，被广泛应用[4]。 低浊度水因含有的颗粒数量少，颗粒发生碰撞的几率降低，容易产生絮凝体较小、不易沉降 等问题[5]。为提高沉淀效率，节约制水成本，通常投加生石灰[6]、聚丙烯酰胺[7]、活化硅酸[8, 9]等助凝剂来提高混凝效果。 某水厂原水为低浊度的水库水，考虑采用絮凝、沉淀、过滤及消毒的常规工艺进行处理，为 确定合理的絮凝剂投加量及助凝剂，需进行絮凝试验。笔者根据低浊水的特点，以氯化铁为絮凝剂，投加氢氧化钠来确定反应的最佳pH，并进一步确定氯化铁的最佳投加量，最后考察了聚丙烯酰胺、高岭土和硅藻土的助凝效果，旨在找出适合低浊、低碱度水的助凝技术，以服务于工程实践。 1 试验材料与方法 (1)原水水质。主要水质指标：色度<15度，浊度2~4 NTU，pH为6.5~7，高锰酸盐0.9~1.2 mg/L，无异臭、异味。 (2)絮凝试验条件。在MY3000-6六联搅拌器上进行静态烧杯试验，参数根据水厂絮凝池设计 参数设置，如表1所示。 (3)试验方法。分别取若干1 L水样置于1 L烧杯中，用1.0 mol/L的NaOH溶液调节水样pH，投加10 g/L的FeCl3作为絮凝剂，并分别投加高岭土、硅藻土、PAM溶液(1 g/L)作为助凝剂， 将其置于六联搅拌机上，按上述絮凝试验条件进行试验。 (4)分析方法。pH使用HQ30 d型pH计(美国哈希公司)测定;浊度使用DR890浊度仪(美国哈 希公司)检测;肉眼可见物由直接观察法检测;嗅和味由嗅气和尝味法检测。 2 结果与讨论 2.1 pH对FeCl3絮凝效果的影响 pH对絮凝效果有较大影响。Mingquan Yan等[10]利用CaO调节原水pH，再配合低盐基度聚 合氯化铝处理低碱度水，可大大提高对天然有机物和颗粒物的去除效果。王桂荣等[11]先加入适 量氢氧化钠调节原水pH，再加入聚合氯化铝，可大幅降低出水浊度，形成的矾花较大且密实，达到理想的处理效果。 试验中水样pH约为6.9，水温18 ℃，初始浊度约为2~4 NTU。FeCl3投加量为3.6 mg/L， 投加NaOH溶液调节原水pH，按表1参数进行絮凝沉淀试验。不同pH下的絮凝沉淀效果如表2所示。
自来水厂除藻技术
自来水厂除藻技术 某水厂于1995年建成投产，以黄河三门峡库区水作为供水水源。其主要处理工艺为：预沉→预加氯→混凝→沉淀→过滤→消毒，是地表水处理的常规工艺流程。随着该水厂的投产供水，市区居民对自来水存在腥味等口感问题的反映也越来越强烈。通过对该水厂各个水质监测点的跟踪监测，可发现其水体腥味随着该厂调蓄池藻类数量的变化而呈现周期性的变化，是由于调蓄池内藻类的大量滋生引起的。 藻类产生的原因 随着工农业生产的飞速发展，黄河流域废、污水的排放量也急剧增加，加之天然来水量逐年减少，从而使黄河的污染日趋严重。由于水体营养盐的大量富集，造成黄河水的富营养化。据2002年以来黄河三门峡段污染指标的监测数据统计：80%时段的黄河来水为IV类、V 类或劣V类水质，主要超标因子为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数等。而该水厂的调蓄池又有以下特点：（1）蓄水深度浅，水位最高时水深约5.5米，最低时水深仅为0.7米，且受条件限制，低水位运行时间长，属典型的浅水位蓄水池；（2）原水在调蓄池停留时间长，特别在每年7~9月三门峡库区调水调沙阶段长达三个月不能补充新水。这就从客观上形成了水质富营养化的基础条件。虽然该厂调蓄池有一定的自净能力，但却是有限的。在引黄水中的氮、磷等营养物质丰富，以及春、秋适宜的水温、充足的阳光作用下，藻类就会大量滋生，总数有时呈爆发式增长，高发期藻类总量曾超过1亿个/L,优势藻种主要是蓝藻、绿藻、硅藻等。 藻类的特性 藻类通常是指一群在水中以浮游方式生活，能进行光合作用的自养型微生物，其种类繁多，均含叶绿素。在显微镜下观察，藻类是带绿色的有规则的小个体或群体。由于藻类是水体中有机物的制造者，故在整个水体生态系统中占有举足轻重的作用，是生态系统中不可缺少的一个环节。藻类在一定数量时，对水体水质具有一定的改善作用。但若水中的藻类超过一定数量时，特别是过度繁殖形成水华时，不但会产生臭味，其产生的毒素也能影响人体健康，并且对自来水厂的制水生产带来较大的影响。藻类中的蓝绿藻、小颤藻等在新陈代谢及藻尸腐烂分解的过程中能释放出有腐败气味的化合物MIB和土臭素，从而使水体带有土腥味。 藻类对制水生产的影响 藻类的滋生直接影响制水生产，藻类的分泌物及降解产物中含有四氯乙烯、二甲基二硫化物等毒性物质，能引起人、动物中毒，其产生的霉味、腥味，也使人在饮用时不能接受。藻类的大量繁殖给净水厂后续的混凝降浊和加氯消毒带来较大的困难。在高藻期，原水水体感官质量变差，对常规的水处理工艺造成了很大的冲击，严重降低了水处理的效果，增加了水处理的成本，影响了正常的生产运行。藻类物质在滤池中也会大量繁殖，致使滤料层堵塞，使过滤周期缩短，减少产水量，增加冲洗水量并影响出水水质。 随着饮用水标准的不断提高，如何能够有效地防治和去除藻类对制水生产过程和水质的影响，是制水厂要致力解决的难题之一。 去除藻类物质的方法选择 治理藻类泛滥是当今国内外正在探索着的难题。诸多专家学者历经多年的辛勤摸索，还没有找到一套理想的治理方法。现在已有的处理方法大体可归结为物理法、化学法和生物法。这些方法虽各有所长，但同时也具有相当的局限性。专家认为：靠单一的方法，去治理一个极其复杂的水生生态系统，往往得不出理想的效果。应采用标本兼治的综合控制除藻法：一是控制污染源的排入；二是调整水环境结构；三是局部应急除藻。这三种措施应该并重，相辅相成，缺一不可。 前两种措施属于宏观性的规划管理对策，技术上相对容易解决，但牵涉面广，见效慢，需要政府行政解决，往往会拖延很多年，有时历经多届政府。而局部应急除藻抑藻，能有效地解决当前的藻类爆发，是一种必不可少的救急手段。作为城市的供水企业，所用原水的污染问题并不是自身能够解决的，也只能采取应急的局部除藻措施。
水软化预处理
水软化预处理 原水中含有过量的结垢阳离子，如Ca、Ba和Sr等，需要进行软化预处理。软化处理的方法有石灰软化和树脂软化。 1、石灰软化 在水中加入熟石灰即氢氧化钙可去除碳酸氢钙，反应式为： Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2→2Ca(CO3)↓＋2H2O Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2→2Ca(CO3)↓ ＋Mg(OH)2 + 2H2O 非碳酸硬度可加入碳酸钠（纯碱）得到进一步降低： CaCl2 + NaCO3→2Na2CO3 + Ca(CO3)↓ 石灰－纯碱软化处理还可降低二氧化硅的含量，在加入铝酸钠和三氯化铁时会形成碳酸钙以及硅酸、氧化铝和铁的复合物沉淀。通过加入多孔氧化镁和石灰的混合物，采用60－70℃热石灰脱硅酸工艺，能将硅酸浓度降低到1mg/l以下。 通过石灰软化也可显著去除钡、锶和有机物，但石灰软化处理的问题是需要使用反应器以便在高浓度下形成沉淀晶种，通常要采用上升流固体接触澄清器。过程出水还需要设置多介质过滤器，并在进入膜单元之前要调节pH。使用含铁混凝剂，无论是否同时使用聚合物絮凝剂（阴离子型和非离子型），均可提高石灰软化的固液分离效果。 只有大型苦咸水/废水系统（大于200m/小时）才会考虑选择石灰软化工艺。 2、树脂软化、强酸型树脂软化 使用钠离子置换除去结垢型阳离子，如Ca、Ba、Sr，树脂交换饱和后用盐水再生。钠离子软化法在常压锅炉水处理中广泛应用。这种处理方法的弊端是耗盐量高，增加了运行费用，另外还有废水排放问题。弱酸型树脂脱碱度主要在大型苦咸水处理系统中采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度，脱碱度处理是一种部分软化工艺，可以节约再生剂。通过弱酸性树脂处理，用氢离子交换除去与碳酸氢根相同当量（暂时硬度）的Ca、Ba和Sr等，这样原水的pH值会降低到4-5。由于树脂的酸性基团为羧基，当pH达到4.2时，羧基不再解离，离子交换过程也就停止了。因此，仅能实现部分软化，即与碳酸氢根相结合的结垢阳离子可以被除去。因此这一过程对于碳酸氢根含量高的水源较为理想，碳酸氢根也可转化为CO2。 HCO3 + H = H2O + CO2 一般不希望水中有二氧化碳，必要时要对原水或产水进行脱气，在有生物污染可能时（地表水，高TOC或高菌落总数），对产水脱气更为合适。在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长。当希望系统运行在较高的脱盐率时，采用原水脱气较为合适，脱除CO2将会引起pH的增高，进水pH＞6时，膜系统的脱除率比进水pH＜5时要高。再生所需要的酸量不大于105％的理论耗酸量，这样会降低操作费用和对环境的影响；通过脱除碳酸氢根，降低了水中的TDS，这样产水TDS也较低；弱酸型树脂处理的缺点是：残余硬度如果需要完全软化，可以增设强酸阳树脂的交换过程，甚至放置在弱酸树脂同一交换柱中，这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低，但是初期投入较高，这一组合仅当系统容量很大时才有意义。
自来水厂生产中除藻技术的应用及改进
王文委 (河南三门峡市自来水公司，河南 三门峡 472000) 摘 要:以地表水为水源的自来水厂，原水藻类的去处是个极其复杂的课题。某水厂通过对不同除藻防藻技术的实际应用及效果比较，最终形成了生物（鲢鱼）控藻 + 活性炭吸附 + 强化常规工艺除藻的联合除藻措施，收到了较好的除藻效果。 关键词:除藻技术;自来水厂;原水 中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号:1006-5377（2010）07-0019-04 自来水厂生产中除藻技术的 应用及改进 1 引言 某水厂于1995年建成投产，以黄河三门峡库区水作为供水水源。其主要处理工艺为：预沉→预加氯→混凝→沉淀→过滤→消毒，是地表水处理的常规工艺流程。随着该水厂的投产供水，市区居民对自来水存在腥味等口感问题的反映也越来越强烈。通过对该水厂各个水质监测点的跟踪监测，可发现其水体腥味随着该厂调蓄池藻类数量的变化而呈现周期性的变化，是由于调蓄池内藻类的大量滋生引起的。 2 藻类产生的原因 随着工农业生产的飞速发展，黄河流域废、污水的排放量也急剧增加，加之天然来水量逐年减少，从而使黄河的污染日趋严重。由于水体营养盐的大量富集，造成黄河水的富营养化[1]。据2002年以来黄河三门峡段污染指标的监测数据统计：80%时段的黄河来水为IV类、V 类或劣V类水质，主要超标因子为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数等。而该水厂的调蓄池又有以下特点：（1）蓄水深度浅，水位最高时水深约5.5米，最低时水深仅为0.7米，且受条件限制，低水位运行时间长，属典型的浅水位蓄水池；（2）原水在调蓄池停留时间长，特别在每 年7～9月三门峡库区调水调沙阶段长达三个月不能补充新水。这就从客观上形成了水质富营养化的基础条件。虽然该厂调蓄池有一定的自净能力，但却是有限的。在引黄水中的氮、磷等营养物质丰富，以及春、秋适宜的水温、充足的阳光作用下，藻类就会大量滋生，总数有时呈爆发式增长，高发期藻类总量曾超过1亿个/L，优势藻种主要是蓝藻、绿藻、硅藻等。 3 藻类的特性 藻类通常是指一群在水中以浮游方式生活，能进行光合作用的自养型微生物，其种类繁多，均含叶绿素。在显微镜下观察，藻类是带绿色的有规则的小个体或群体。由于藻类是水体中有机物的制造者，故在整个水体生态系统中占有举足轻重的作用，是生态系统中不可缺少的一个环节。藻类在一定数量时，对水体水质具有一定的改善作用。但若水中的藻类超过一定数量时，特别是过度繁殖形成水华时，不但会产生臭味，其产生的毒素也能影响人体健康，并且对自来水厂的制水生产带来较大的影响。藻类中的蓝绿藻、小颤藻等在新陈代谢及藻尸腐烂分解的过程中能释放出有腐败气味的化合物MIB 和土臭素，从而使水体带有土腥味[2]。
铁水预处理工艺方法及原理
铁水预处理工艺方法及原理 铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉前对其进行脱除杂质元素的一种处理工艺。常用的工艺方法有：铁沟散料法、铁水罐内喷吹法、铁水罐内机械搅拌法等。 （1）铁沟散料法：高炉出铁时，在铁沟内的铁水上散入工业纯碱（Na2CO3） 或复合脱硫剂（由Na2CO3 、CaO、CaCO3、CaF2、C粉等配合而成），利用铁水流动时的冲击湍流运动使铁水与脱硫剂搅拌混合，促进脱硫反应，达到脱硫目的。该法简便易行，但脱硫效率波动大（约为20—60%）、环境污染 大、恢硫多。已基本 不用。 （2）铁水罐内喷吹 法：如右图所示：在 送去转炉的铁路线 上设立喷吹脱硫站， 喷枪的铁管外复合 有耐火材料浇注料， 可插入铁水内一定深度，以空气为载体，喷入粉状脱硫剂，进行脱硫，而后耙除脱硫渣，防止恢硫（脱硫渣如果不去掉，在后续过程中，脱硫渣中的硫又会返回铁水中，造成恢硫）。由于该法使脱硫剂与铁水接触良好，脱硫效率较高，还可脱除部分硅和碳。
常用的脱硫剂： a、钝化石灰粉（不含钝化剂的石灰，存放时间稍长，吸水到 一定程度，就会堵塞喷吹系统）。 优点：成本较低、脱硫效率较高。缺点：环保较差、铁 水温降较大。 b、复合脱硫剂（由Na2CO3 、CaO、CaCO3、CaF2、C粉等 配合而成）。优点：成本较低、脱硫效率较高、比钝化石 灰粉较易耙渣。 缺点：环保较差、铁水温降较大。 c、钝化镁粒（金属镁粒需钝化，否则存放时易氧化，同时载体需改 为氮气）。金属镁粒喷入铁水后，会迅速气化，与铁水接触条 件更好，脱硫率很高。 优点：脱硫率很高、喷吹设备和操作很简单、环保较好、铁水 温降很小、脱硫渣量很小。缺点：成本高。 d、钝化镁粒与钝化石灰混喷（结合了金属镁粒脱硫率很高和 钝化石灰成本低的优点，还可根据铁水含硫量和所炼钢种，来调节钝化镁粒（0—100%）与钝化石灰的配比，从而达到最佳成本与脱硫率的配合。 优点：脱硫率很高且可调、环保较好、铁水温降较小、脱硫渣 量较小、成本较低且可调。缺点：喷吹设备投资较大、操作较 复杂。 应用厂家：唐钢一钢轧采用是单喷颗粒镁工艺进行铁水脱硫。
几种工业废水处理工艺流程
几种工业废水处理工艺流程 一、表面处理废水1磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 参考工艺流程废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解 酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 参考工艺流程废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或 水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放 该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。 当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。3酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH 一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。 参考工艺流程废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝 反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放
4磷化废水 磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。 参考工艺流程废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 5铝的阳极氧化废水 所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 二、电镀废水 电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法，分别介绍如下： 1含氰废水 目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理，必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。该法的原理是废水在碱性条件下，采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法，处理过程
水体中微囊藻毒素的去除研究进展
去除水体中的微囊藻毒素的研究进展 摘要：本文概述了受微囊藻毒素污染的水体的各种处理技术，着重介绍了高级氧化技术处理微囊藻毒素的研究。介绍了这种高级氧化技术处理微囊藻毒素的操作条件，及氧化机理。并依据实验随测得的数据分析了它们的动力学级数极组要的反应参数的影响。 关键词：高级氧化技术；微囊藻毒素；动力学；机理 1．前言 囊藻毒素(microcystins，MCs)是有毒蓝藻产生的代谢物，是“水华”中出现频率最高、产生量最大和危害最严重的藻毒素。MCs通过与蛋白磷酸酶中丝氨酸/苏氨酸亚基结合，能够特异性地抑制蛋白磷酸酶PP1和PP2A活性，相应增加蛋白激酶的活性，从而导致细胞内多种蛋白质高度磷酸化，打破了磷酸化和脱磷酸化的平衡，并通过细胞信号系统放大这种生化效应。MCs可改变多种酶活性，引起细胞内一系列生理生化反应紊乱，导致肝细胞损伤，甚至促进肿瘤的发生。[1]世界卫生组织推荐的饮用水中藻毒素以MC-LR代表的标准值为1.0μg.L -1。因此，采取有效手段消除水中藻毒素已成为水环境科学领域新的热点、难点研究课题。 2．微囊藻毒素的去除 2.1物理法去除MCs 1）吸附法：大量研究结果证明，活性炭可成功应用于饮用水中MCs的去除，但吸附效能受活性炭孔径、营养底物竞争性吸附和pH 值的影响。一般的具有高比率中孔和大孔的活性炭对MC-LR的吸附能力较强，活性炭在高pH值条件下对MC-LR的吸附能力高于中性条件下。 2）膜过滤法：目前许多国家用反渗透技术来处理饮用水。研究发现RO对MC-LR和MC-RR的截留率大于95%；超滤对MCs的去除达98%；纳滤可完全去除水中的MCs。但是膜过滤法去除的成本太高，一般不太实用。 2. 3生物法除MCs 生物去除MCs的原理是利用能降解吸收MCs的细菌菌种。提取分离培养该种细菌是关键。 1）天然微生物降解法微生物降解是MCs天然降解的主要途径，在细菌等微生物作用下，改变MCs结构中Adda侧链结构，降低其毒性。MCs化学结构非常稳定，因此只有一些特殊的微生物才具备降解毒素的能力。李祝认为：与其它水生生物相比，细菌具有较高的降解效率，在生物降解中起主导作用，可以通过微生物降解去除MCs。目前也有利用基因工程构建培育工程菌，但利用改良微生物法去除藻毒素在实际应用中存在较多的问题，上不能引入到大自然中去。 2）生物膜法除MCs。生物膜可机械截留、吸附、捕食、微生物降解掉水中
自来水厂原水处理自来水常用工艺流程
自来水厂原水处理自来水常用工艺流程 目前，自来水厂排泥水含有大量来自原水的污染物，排泥水直接排放，会对地表水体造成污染。随着经济的发展和人们环保意识的提高，我国自来水厂水处理日趋上升。就某自来水厂用源水处理成自来水的流程，华泉药剂总厂给大家做详细介绍。 某自来水厂用源水水处理流程： （1）加入活性炭的作用是吸附；在乡村没有活性炭，常加入明矾来净水。 （2）实验室中，静置、吸附、过滤、蒸馏等操作中可以降低水硬度的是蒸馏。 水处理药剂活性炭具有吸附性，净水时主要用于除去水有色素、异味；为加快水中小颗粒的固体不溶物，可加入明矾，明矾能使悬乳水中的小颗粒凝聚成大颗粒而加快沉降； 硬水是指含有较多钙、镁离子的水，降低水的硬度即减少水中钙、镁离子的量；蒸馏是通过蒸发、凝结后获得蒸馏水的过程，而静置、吸附、过滤等操作只能除去水中不溶性固体； 静置、吸附、过滤主要除去水中不溶性的固体，而对溶于水中的钙、镁离子无任何影响；蒸馏是把水加热变成水蒸气然后再把水蒸气降温凝结成纯净的水，通过蒸馏处理的水为蒸馏水，为不含其它物质的纯净物。 总之，吸附、沉降、过滤、蒸馏是常用的净化水的方法，其中蒸馏是净化程度最高的净化方法．河南省华泉自来水处理总厂是水处理药剂的专业生产基地，直销、、PAC、PAM、活性炭、、滤料等。 自来水厂工艺流程概述 现在人们谈到饮用自来水会“心有余悸”,主要是因为害怕自来水生产过程中未能除尽水中的杂质及微生物,又害怕净水过程中混入了一些有毒气体。基于此，我组成员先到自来水厂参观采访，了解自来水的生产过程。 1、自来水是如何生产的？ 众所周知，由于自然因素和人为因素，原水里含有各种各样的杂质。从给水处理角度考虑，这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分，使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。市自来水总公司水厂采用常规水处理工艺，它包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程。 （1）混凝反应处理 原水经取水泵房提升后，首先经过混凝工艺处理，即： 原水+ 水处理剂→混合→反应→矾花水 自药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止，整个称混凝过程。常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等。汕头市使用的是碱式氯化铝。根据铝元素的化学性质可知，投入药剂后水中存在电离出来的铝离子，它与水分子存在以下的可逆反应： Al3+ + 3H2O ←→Al(OH)3 + 3H+ 氢氧化铝具有吸附作用，可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结，再被吸附架桥，从而形成较大的絮粒，以利于从水中分离、沉降下来。 混合过程要求在加药后迅速完成。混合的目的是通过水力、机械的剧烈搅拌，使药剂迅速均匀地散于水中。
微污染水源强化混凝水处理技术研究进展
微污染水源强化混凝水处理技术研究进展 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
微污染水源强化混凝水处理技术研究进展摘要：对微污染水源的强化混凝水处理技术进行系统的介绍。详细阐述 强化混凝的主要影响因素，如混凝剂种类及投加量、pH值、温度、碱度 和原水水质等，同时介绍了几种常用的强化混凝方法，并对该技术在微 污染水源水处理中的应用予以展望和提出建议。 关键词：微污染；强化混凝；粉末活性炭(PAC)；高锰酸钾复合药剂(PPC) 水源地饮用水污染对给水工程造成了各种损失，给传统净水工艺提出了 挑战。微污染水源指的是水体的物理、化学或微生物指标已不能达到 《地表水环境质量标准》中作为生活饮用水源水的水质要求，但通过特 殊工艺处理后尚可使用的原水。水源水质的恶化，一方面势必额外地投 加大量的混凝剂，使制水成本大大增加；另一方面水中藻类过避繁殖， 使给水产生一定的色度和臭味，水源水的污染加剧了水资源的危机。此外，由于水源中污染物质的存在，对人类的健康有很大的影响，而靠国 内目前普遍使用的常规净化工艺又很难去除掉，尤其是有机物，结果致 使城市居民不得不长期饮用这种不安全的水，因而选择一种适合的微污 染水源水处理技术方案引起人们的高度重视。 1强化混凝内涵
强化混凝是给水常规处理中非常关键的环节，通过强化混凝，可去除原 水中绝大部分的浊度、色度，提高常规混凝法处理中天然有机物(NOM)去除效果，最大限度地去除消毒副产物前驱物(DBPFP)等有机物。它是为提高常规混凝效果，通过增加混凝剂的投加量、改变混凝剂的匹配或调整pH值，保证浊度去除率的同时提高水中有机物去除率所采取的措施。广 义上说，可通过改善混凝条件提高出水水质。一般认为，混凝过程是混 凝剂水解产物对水中胶体进行压缩双电层和吸附电中和使其脱稳，从而 形成细小的颗粒，继而絮凝为大而密实的矾花，并通过吸附架桥或网捕 作用使脱稳的胶体生成粒度较大的絮凝体，再通过沉淀和过滤进行分离 去除。而水中分子质量较小、溶解度较大的有机物在一般混凝条件下去 除率很低，主要原因是由于其具有良好的亲水性而不易被混凝剂的水解 产物--金属氢氧化物所吸附，有机物不fEl增加r胶体表面电荷，而且 造成空间位阻效应。但是，如果通过改善混凝处理条件，即在低pH值、高混凝剂用量的强化混凝条件下形成大量金属氢氧化物，改善混凝剂水 解产物的形态且使其正电荷密度上升，同时低pH值条件会影响有机物离解度和改变水中有机物存在形态，有机物质子化程度提高，电荷密度降低，进而降低起溶解度及亲水性，成为较易被吸附的形态。 Randtke认为强化混凝去除有机物的机理主要包括胶体状天然有机物(NOM)的电中和作用，腐殖酸和富里酸聚合体的沉淀作用，以及吸附于金属氢 氧化物表面上的共沉淀作用。水中溶解性的有机物而言，依靠后一种作 用即吸附于混凝剂的金属沉淀物上而去除。美国环保局认为，强化混凝
低温低浊水处理工艺
低温低浊水处理工艺研究进展 2008-08-27 13:23:38 来源：网友发表浏览次数：119 从混凝剂的选择和生产的工艺、技术措施上探讨了低温低浊水处理的研究进展，笔者认为可从优选聚硅酸金属盐混凝荆，完善混合、絮凝工艺，优化过滤工艺等方面加强对低温低浊水的处 理。 关键字：低温低浊水聚硅酸金属盐混凝荆混合絮凝助滤剂 董铺水库位于合肥市西北部，水源水质较好，全年大部分时间基本符合“地表水环境质量标准”(GB3838－2002)Ⅱ类标准，是合肥市重要的给水水源地之一。该水源从每年11月下旬到次年4月上旬水温低于10℃，长年浊度低于1ONTU，每年水质属于低温低浊水的时间有半年时间。低温低浊水具有温度低、浊度低、耗氧量低、粘度大等特点，在冬季给自来水厂的水处理造成了很大的困难，出现了混凝剂投药量低不起作用，投药量多处理效果不明显而且处理成本增加的现象。因此，解决低温低浊水的水质净化技术问题具有重要的现实意义。 1低温低浊对水质净化过程的影响 1.1低温对水质净化过程的影响低温对水质净化过程的影响在于水温低时，通常絮凝体形成缓慢，絮凝体颗粒细小、松散。其原因有：①低温水的牯度大，使水中杂质颗粒布朗运动减弱，碰撞机会减少，不利于胶粒脱稳凝聚。当水温低于10℃时，由于颗粒碰撞机会少且水的剪切力增大，也使生成的矾花易于破碎，又因水的粘度增大使矾花的沉降速度减慢，颗粒絮凝速度大大降低，减慢、不易沉淀，故混凝效果差。②无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温水絮凝剂水解速度降低，水解产物的形态不佳。随着水温每降低10℃，水解速度常数减小2－4倍，导致反应速度减慢，OH浓度低，水离子体积小，以致水解进行不完全，药剂利用不充分。同时，水温低时，聚合反应速度降低，混凝剂的水解产物主要是高电荷、低聚合度的聚合物，不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥，从而降低絮凝效果。 ③低温时，胶体颗粒水化作用增强．颗粒周围水化作用突出，絮状物粘附力和强度降低，妨碍胶体凝聚，而且水化膜内的水由于粘度增大，影响了颗粒问的结合强度，使絮体松散易破碎，密度小，颗粒强度低。④水温与pH值有关。水温低时，水的pH值提高，相应地混凝最佳pH值也随之提高。 1.2低浊对水质净化过程的影响低浊对水质净化过程的影响表现在：①水的浊度低时。水中杂质主要是以细的胶体分散体系溶于水中，而且胶体颗粒较为均匀，具有很强的动力稳定性和凝聚稳定性，且带负电的胶体颗粒数量少，达到电中和所需的混凝剂也少，形成的絮体细、小、轻，难以沉淀，易穿透滤层。②由于浊度低，胶体颗粒数目较少，颗粒间相互碰撞而聚集的机会减少，絮凝体难以形成，而要通过增大搅拌强度以提高颗粒碰撞的几率，同时又会产生很高的水流剪切强度，使原先形成的低强度的絮凝体被剪碎。③低浊度水由于固相浓度很小，分散相的浓度面积较小，易形成易溶解的产物，由于缺乏大量高聚物形成的有效空间网格交联的键．很容易被破坏。
反渗透预处理工艺常用方法
反渗透设备预处理工艺常用方法 对于反渗透膜元件而言，绝大多数情况下原水是不能直接进入的，因为其中所含的杂质会污染膜元件，影响系统的稳定运行和膜元件的使用寿命。预处理就是很据原水中杂质的特性，采取合理的工艺对其进行处理，使其达到反渗透膜元件的进水要求的过程。因其在整个水处理工艺流程中的位置在反渗透之前，所以称之为预处理。（陕西凯普威为您提供） 合理的预处理应该满足以下要求： 1、反渗透预处理必须能够去除原水中对膜产生污染的物质，达到膜元件的进水要求； 2、反渗透预处理必须考虑水质的变化（如季节性的水量、水温等），防止原水水质波动导致的整个系统不稳定。 3、反渗透预处理系统必须能够稳定高效的运行，同时简单易操作，降低投资和运行成本。 反渗透设备中预处理工艺有： 絮凝过滤、多介质过滤、活性炭吸附、精密过滤器（保安过滤）、氧化处理、杀菌消毒、软化、阻垢剂加药 絮凝和絮凝过滤 絮凝处理的对象是原水中的小颗粒悬浮物和胶体。絮凝原理是通过添加化学药剂（铁盐或铝盐），使水中的这些杂质形成大颗粒的絮状物，然后在重力作用下沉淀，与水分离。絮凝过滤是指在水中加入絮凝剂，水与絮凝剂在流经砂碳过滤器的过程中反复接触进行絮凝反
应，当生成的絮凝体达到一定体积后被截留在砂柱空隙之间，这些被截留的絮凝物进一步吸附水中的细小矾花，从而使水质清澈。絮凝过滤对胶体也有一定效果。 吸附、活性炭吸附 吸附法是利用多孔性固体物质，吸附水中的某些污染物质在其表面，从而达到净化水体的方法。吸附法能去除的污染物包括：有机物、胶体、余氯、还能去除色度和嗅味等。常用的吸附剂有活性炭、大孔径吸附剂等，其形态分为粉末和固体颗粒。目前最常用的是颗粒活性炭。 活性炭是使用烟煤、无烟煤、果壳、木屑等多种原料经碳化和活化处理制成的黑色多孔颗粒。活性炭柱的设计有压力式、重力式等多种形式。反渗透预处理中常用压力式活性炭柱，其形式和结构与机械过滤器类似。活性炭过滤器可以做成单纯的活性炭柱，也可与石英砂组成多介质过滤器，即可吸附余氯、有机物，也可以去除悬浮物。 精密过滤器（保安过滤器） 精密过滤器也称微孔过滤、保安过滤，它采用加工成型的滤材，如滤布、滤纸、滤网、滤芯等，用以去除极微小的颗粒。 普通的砂虑能够去除大多数固体颗粒，但是出水中仍然含有大量的粒径在1-5微米左右的颗粒，虽然颗粒很小，但是进入反渗透系统中以后，在膜元件的浓缩下，仍然会造成膜元件不可逆的污染。 精密过滤器常设置在压力过滤器之后，有时也设置在整个预处理工艺的末端防止破碎的滤料、活性炭、树脂等进入反渗透系统，尽量
原水预处理系统调试方案
江西贵溪电厂“上大压小”工程三期 原水预处理系统调试措施 编写： 审核： 审定： 批准： 2011年01月22日
目录 1、设备概述 (2) 2、编制依据 (2) 3、调试范围 (3) 4、试运组织与分工 (3) 5、调试前应具备的条件 (4) 6、调试步骤与作业程序 (5) 7、调试质量检验标准 (7) 8、调试现场质量控制体系 (7) 9、职业健康安全和环境管理 (8) 10、国家相关强制性条文 (9)
1 设备概况 江西贵溪电厂“上大压小”工程三期循环水系统采用带自然通风冷却塔的二 次循环供水系统，补给水源为信江，净化站主要的工艺流程如下： 补给水管管道混合器配水井重力式空气擦洗滤池化学补给水池 原水从补给水管引出，进入净化站，在净化站经混凝、澄清处理后一路至工 业消防蓄水池，一路至冷却塔水池，另一路至重力式空气擦洗滤池，再自流入化 学补给水池。 净水站包括2座1500m3工业消防蓄水池(半地下式)、1座500m3化学补给水池，1座500m3复用水池，三组1500m3/h斜管反应沉淀池、2套250m3/h重力式 空气擦洗滤池、1套污泥浓缩脱水系统及系统内所有管道和加药设备。整套净水 站水处理系统的处理能力为3×1500m3/h。采用机械反应，混合时间为3～5秒， 絮凝时间为9～15分钟，沉淀池上升流速为～s。沉淀池进水为信江水，要求沉 淀后出水浊度≤5NTU。 斜管沉淀池、重力式空气擦洗滤池的排泥汇入污泥收集池，由泥浆泵提升后 经加药絮凝后，进入污泥浓缩机，浓缩后进入污泥脱水机脱水，泥饼经螺旋输送 机输送到汽车外运。 2 编制依据 《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（2009年版） DL/ “电力建设施工及验收技术规范第四部分：电厂化学” 《火力发电厂化学设计技术规程》（DL/T5068－2006） 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版） 中南电力设计院提供的有关图纸及设计说明 电网公司《电力安全工作规程》火电厂动力部分 2008版 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求（2000年版）》 《工程建设强制性标准条文电力工程部分2006年版》（建标【2006】102