在自來(lái)水廠的飲用水處理中，幾種特殊水質(zhì)的原水常規(guī)處理后出水一般不能達(dá)標(biāo)， 低溫低濁水處理也一直是困擾水廠的一大難題。低溫低濁水主要指冬季水溫0~4 ℃，濁度30NTU 以下的江河水及水庫(kù)水。北方地區(qū)的冰凍期使水質(zhì)長(zhǎng)期處在低溫(0~2 ℃)低濁(10~30 NTU)狀態(tài);南方地區(qū)源水屬于低濁度水(贛南地區(qū)冬季可達(dá)到2 NTU 左右)，進(jìn)入冬季以后，溫度也會(huì)降到10 ℃以下，處于相對(duì)的低溫低濁狀態(tài)。調(diào)查顯示，水廠出水濁度不達(dá)標(biāo)，就會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生很大影響，比如腸胃疾病便與飲用水的濁度密切相關(guān)。

　　低溫低濁水特點(diǎn)及難處理原因

　　溫度低、濁度低、耗氧量低、堿度低、粘度大、pH值偏低等是低溫低濁水在冬季的水質(zhì)特征。低溫低濁水難處理的原因是多方面的，關(guān)鍵因素是溫度和濁度。低溫使水的pH 值下降、粘度增大、水中膠體Zeta電位高、微粒布朗運(yùn)動(dòng)緩慢，進(jìn)而影響混凝劑的水解、以及水處理過(guò)程中絮凝、沉淀、過(guò)濾的效果;而濁度低粒子間碰撞機(jī)會(huì)就少，絮凝反應(yīng)就慢。由于我國(guó)地區(qū)水質(zhì)差異，低溫低濁水的處理一直沒(méi)有得到系統(tǒng)研究，沒(méi)有其特定的規(guī)律及成熟的處理方法，本文將對(duì)幾種常見(jiàn)的處理方法進(jìn)行論述。

精密臺(tái)式濁度儀

　　2.自來(lái)水廠低溫低濁水處理技術(shù)

　　國(guó)內(nèi)常用的低溫低濁水處理的典型技術(shù)主要有溶氣氣浮技術(shù)、泥渣回流技術(shù)、微絮凝技術(shù)、磁力分離技術(shù)、膜法處理、優(yōu)化選擇混凝劑與助凝劑、預(yù)氧化等。

　　2.1氣浮技術(shù)

　　氣浮工藝凈化水質(zhì)的原理是：利用壓力溶氣水驟然減壓釋放大量的微細(xì)氣泡與原水加藥混凝產(chǎn)生的絮凝顆粒粘附在一起，使形成的絮凝體整體密度小于水的密度，使帶氣的絮凝顆粒浮至水面，形成浮渣，用刮渣機(jī)清除，從而實(shí)現(xiàn)懸浮膠體雜質(zhì)的去除及水質(zhì)的凈化。

　　氣浮技術(shù)優(yōu)點(diǎn)較多，它不僅能處理低溫低濁水，而且也能處理水庫(kù)原水中的色度、藻類(lèi)和嗅味。這種技術(shù)在我國(guó)東北地區(qū)的很多水廠中已被采用近10年，并取得了較好效果。氣浮工藝處理低溫低濁水的合理性在于：

　　氣浮技術(shù)用于處理密度小、不易沉淀的絮體、藻類(lèi)、油類(lèi);因水中懸浮雜質(zhì)較少，氣浮的氣固比低，用氣量少，可節(jié)省加壓回流水的能量;原水在加壓提升的過(guò)程中，要溶入一定的空氣，而且當(dāng)混凝劑水解時(shí)，所產(chǎn)生的 CO2微氣泡也容易與絮體接觸，粘附在一起，若是用沉淀方式，很難將其從水中分離出去，特別是原水濁度在 20NTU 以下時(shí)，這種現(xiàn)象尤為顯著，就是斜管沉淀池也發(fā)揮不了多大作用，而氣浮技術(shù)就能因勢(shì)利導(dǎo)，使絮體加氣上浮，足以克服低溫低濁度不利因數(shù)對(duì)絮體分離的影響。

　　2.2泥渣回流技術(shù)

　　在低溫季節(jié)處理低濁度水時(shí)，提高混凝反應(yīng)效率途徑之一是人為提高原水中固相物質(zhì)的濃度?？上蛩胁粩嗟赝都訖C(jī)械雜質(zhì)(如粘土或黃土等)，或采用連續(xù)回流泥渣的方法。投加機(jī)械雜質(zhì)較難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗坏枰艽蟮哪嗔吭鞚?，而且要求配制和投加的懸浮物?yīng)具有和水中天然懸浮雜質(zhì)相同的粒度為好。而泥渣回流法較易實(shí)現(xiàn)，也比較經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榛亓髂嘣牧６扰c水中天然懸浮雜質(zhì)粒度相同，且不需要大量投加人工造泥。

　　泥渣回流技術(shù)的原理是：利用機(jī)械攪拌加速澄清池的泥渣回流特點(diǎn)來(lái)增加原水濁度，以彌補(bǔ)冬季原水濁度低的不足。即在原水中投加少量的藥劑后，在攪拌葉片的作用下，進(jìn)行充分混合、反應(yīng)，生成的顆粒被緊密地吸附在活性泥渣的表面上，形成較大的絮凝體，通過(guò)分離室的懸浮細(xì)小泥渣層的接觸、吸附、分離，達(dá)到除濁凈化的效果。

　　2.3微絮凝接觸過(guò)濾法

　　微絮凝接觸過(guò)濾法主要用于處理濁度較低的水源水，它的工作原理是：濾料表面有一定的化學(xué)特性，濾池上層濾料空隙甚小，在濾料空隙采用多層濾料過(guò)濾設(shè)備，在原水中加入一定量的混凝劑、助凝劑后，立即直接進(jìn)入濾池，在濾料層中形成微小絮凝體，其中一部分被濾料截留，另一部分被濾料吸附，呈現(xiàn)具有微絮凝接觸吸附過(guò)濾作用，從而實(shí)現(xiàn)除低濁的目的。微絮凝接觸濾池的濾料應(yīng)采用無(wú)煙煤、石英砂雙層濾料或單層石英砂粗濾料，以利于絮凝接觸吸附作用。采用微絮凝接觸過(guò)濾技術(shù)處理低溫低濁度水，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)，可使低溫低濁水過(guò)濾后出水濁度保持在1NTU以下。

　　2.4高梯度磁力分離技術(shù)

　　磁力分離法是一種物理分離的方法，它是借助于磁場(chǎng)作用來(lái)分離不同性質(zhì)的物質(zhì)。水流通過(guò)高梯度磁分離器時(shí)，水中固體顆粒在磁場(chǎng)中除受磁力作用外，還受與磁力相抗衡的重力、慣性力、摩擦力、水流拖力及顆粒間的相互作用力等，只有當(dāng)作用于顆粒的磁力大于與其相抗衡的力時(shí)，磁分離器才能將磁性部分與非磁性部分分離。對(duì)某一顆粒而言，它所受力的大小取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)梯度的大小。沒(méi)有一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度，要分離弱磁性微細(xì)顆粒是困難的，但僅僅增大磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)提高磁力，即所謂強(qiáng)磁性分離是不經(jīng)濟(jì)的。如果在給定磁場(chǎng)強(qiáng)度下，以增大磁場(chǎng)梯度來(lái)達(dá)到提高磁力的目的，則要經(jīng)濟(jì)得多，這就是所謂的高梯度磁性分離的優(yōu)點(diǎn)。

　　在作為飲用水源的地面水中，大多數(shù)雜質(zhì)都屬于弱磁性或反磁性的物質(zhì)，它們不能在磁場(chǎng)中直接被除去，而是借助于向水中投加足夠量的中間媒介物—接種劑，使水中含有足夠數(shù)量的強(qiáng)磁性顆粒。這種強(qiáng)磁性接種劑，必須具有在磁場(chǎng)中很容易被強(qiáng)烈磁化，用較小的外加磁場(chǎng)就能引起飽和磁化，產(chǎn)生很大的磁力矩的性質(zhì)，所以通常用磁鐵粉作接種劑。接種劑與水中雜質(zhì)在混凝劑的作用下，由磁性接種劑表面的共沉、水中的雙電層壓縮、混凝劑水解產(chǎn)物的凝聚與橋接作用，結(jié)成磁性絮凝，在高梯度磁力分離器中被去除。

　　2.5膜法處理低溫低濁水

　　近年來(lái)，隨著膜科學(xué)的進(jìn)步與膜制造工業(yè)的快速發(fā)展，膜的性能不斷提高，膜法以其出水水質(zhì)穩(wěn)定，系統(tǒng)占地面積小，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等諸多優(yōu)勢(shì)日趨成為一種重要的新型水處理技術(shù)。雖然在處理低溫低濁水方面仍處于探索研究階段，但就現(xiàn)有的研究成果，足以說(shuō)明膜工藝具有良好的應(yīng)用前景。有研究表明，低壓膜過(guò)濾可以取代濾池過(guò)濾低溫低濁水。低壓膜過(guò)濾在保證出水濁度低于1NTU時(shí)，濾速可達(dá)20m/h，過(guò)濾周期為150h，低壓膜過(guò)濾可以采用原水直接過(guò)濾，不需投加混凝劑，長(zhǎng)期運(yùn)行后沒(méi)有受到較大的污染。反沖洗方式簡(jiǎn)單易行，所需壓力遠(yuǎn)低于常規(guī)的膜組件。

　　2.6優(yōu)化選擇混凝劑與助凝劑

　　選擇適合處理水質(zhì)的水處理劑，是提高低溫低濁水處理效果的重要途徑之一。

　　對(duì)于低溫低濁水處理,用單獨(dú)的鋁及鐵鹽作混凝劑效果并不好,因?yàn)樗疁氐?形成的強(qiáng)水化氫氧化物比較穩(wěn)定,而絮凝體產(chǎn)生的速度卻很慢,導(dǎo)致了混凝劑的大量使用。目前,很多自來(lái)水廠都配合采用助凝劑。投加高分子助凝劑,不但提高了凝聚效果,還可減少混凝劑用量達(dá)30%~50%以上,但投加時(shí)應(yīng)注意合理的選擇混凝劑和助凝劑的投配比例和投加量,以增加水中膠體雜質(zhì)微粒碰撞的機(jī)會(huì),從而加快絮凝作用,提高絮凝反應(yīng)效率,以達(dá)到凈化低溫低濁水的目的。

　　2.7預(yù)氧化

　　預(yù)氧化處理能夠有效提高常規(guī)混凝工藝效率。其主要原因在于氧化劑能夠破壞無(wú)機(jī)顆粒表面的有機(jī)涂層，從而降低其穩(wěn)定性。氯是應(yīng)用于水處理的預(yù)氧化劑，但是由于預(yù)氯化會(huì)產(chǎn)生危害人體健康的氯化副產(chǎn)物，因而需要更安全的預(yù)處理工藝。高錳酸鹽復(fù)合藥劑是(主劑)和其他多種藥劑(輔劑)組成，在處理微污染水體中表現(xiàn)出的協(xié)同作用，針對(duì)低溫低濁水體，其助凝、助濾、除有機(jī)物污染效果尤其明顯。該項(xiàng)預(yù)處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于我國(guó)各地凈水廠，處理效果良好且取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　3.結(jié)語(yǔ)

　　近年來(lái)，隨著人們對(duì)水處理認(rèn)識(shí)的不斷深化，低溫低濁水的處理也越來(lái)越引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。如何更有效地處理低溫低濁水,是各地自來(lái)水廠面臨的一大課題。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的幾種低溫低濁水處理技術(shù),都各有優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用時(shí)要分析水質(zhì)特點(diǎn)，包括水溫、濁度、水中的有機(jī)物、膠態(tài)物質(zhì)等的含量，因地制宜，選擇應(yīng)用;設(shè)計(jì)時(shí)要通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,擇優(yōu)選用。

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