鄭 莉,許澤民,陳國紅
(浣江水務股份有限公司,浙江紹興 311800)
征天水廠位于諸暨市楓橋鎮,設計規模為2.0萬t/d。水廠處理工藝采用常規處理工藝,即進水—折板反應—平流沉淀—V型濾池過濾—次氯酸鈉消毒—出水。原水取自征天水庫,通過對征天水庫原水水質的常規檢測發現,原水的pH常年偏高,尤其是在春夏秋季均超過8.0。原水pH高,不僅影響了聚合氯化鋁的絮凝效果,導致礬花輕且不沉淀,增加了出廠水中鋁含量超標的風險,同時還會影響后續消毒效果和消毒副產物的生成量,給征天水廠的生產帶來了嚴峻的挑戰。
原水的混凝處理是水處理工藝流程的一個重要環節。但是,目前征天水廠進行原水混凝處理所得到的效果并不是非常理想,礬花輕且不沉淀,沉淀池出水渾濁度高,平均為4~5 NTU。聚合氯化鋁投加增、減混凝效果均很差,出水渾濁度均沒有得到下降,如表1所示。這種現象嚴重影響了后續的處理,使工作效率低下,濾池負荷大,濾后水出水渾濁度得不到保障。
表1 聚合氯化鋁不同投加量時的渾濁度Tab.1 Turbidity under Different Dosages with PAC
從原水質量檢測的數據中不難發現,征天水庫原水pH常年偏高,從4月上旬—10月一路上升,并達到最高峰,10月中旬之后才開始逐漸回落。水體的pH主要受水中游離的CO2以及碳酸鹽含量的控制,各種離子濃度的變化都會引起pH的變化,同時,pH也會受到藻類數量的影響。由大量研究數據的分析可知,造成征天水廠聚合氯化鋁絮凝效果差、礬花輕、不沉淀的原因是原水的pH常年偏高。為了能夠更好地解決征天水廠面臨的現實問題,應通過一系列的解決方案來減輕聚合氯化鋁絮凝效果差、礬花輕、不沉淀的現象,最安全可靠的方式就是調節原水的pH,而調節原水pH最簡單的方式就是加酸。本文主要通過投加檸檬酸來調節原水的pH,以此驗證在原水中加檸檬酸是否可以減輕礬花輕且不沉淀的現象。
(1)試驗方法:取3組不同pH的源水作為水樣,投加檸檬酸后,原水的pH值降至7.0,測得此刻檸檬酸的投加量,換算得到每千噸水需要的檸檬酸的量,并將測得的投加量和pH變化量制表繪圖,判斷檸檬酸投加量和pH變化量的關系。測試投加上述測得的檸檬酸投加量數倍以上水樣的色嗅味,檢測投加檸檬酸對色嗅味的影響。
(2)試驗數據及處理:3組不同源水用試樣1、試樣2、試樣3表示,pH值分別為7.6、7.9、8.2,分別投加檸檬酸使pH值降至7.0,得到檸檬酸投加量分別為4、5、6 kg/kt。試驗結果如表2所示,檸檬酸投加量隨pH的改變量如圖1所示。
表2 不同原水檸檬酸投加試驗結果Tab.2 Test Results of Adding Citric Acid in Different Raw Water
圖1 檸檬酸投加量隨pH下降值變化Fig.1 Variation of Citric Dosages with the Decrease of pH Value
(3)取無色無嗅無味水樣,按100 kg/kt投加量將檸檬酸溶解于水樣中,色嗅味均無明顯變化。
(1)最佳需礬量試驗,第一組:原水pH值=7.2;第二組:原水pH值=7.7,鹽酸調節至pH值=7.2;第三組:原水pH值=7.7,檸檬酸調節至pH值=7.2。
(2)試驗步驟:每1組各取5份水樣,每份1 L,用1~5編號,分別投加10、11、12、13、14 kg/kt聚合氯化鋁,同時攪拌10 min,沉淀40 min,測定此時水樣的渾濁度。試驗結果如表3所示,各組水樣的渾濁度隨礬投加量的變化如圖2所示。
表3 聚合氯化鋁不同投加量時的渾濁度Tab.3 Turbidity under Different Dosages with PAC
圖2 不同pH調節藥劑、不同礬投加量時水樣的渾濁度Fig.2 Turbidity with Different pH Value Adjusting Agents and Different Alum Dosages
征天水廠原水的pH常年偏高,針對原水pH較高對水處理的影響問題,可以通過在原水中投加鹽酸、檸檬酸的方法來解決,但鹽酸屬于易制毒化學品,受公安機關管控,采購、使用要求較高。由上述試驗可知,投加檸檬酸后的原水pH整體控制在標準范圍之內,解決了礬花輕且不沉淀,以及混凝效果差的問題,提高了征天水廠的工作質量和效率。同時,常規投加檸檬酸并不會對水質產生不利的影響,且投加檸檬酸的成本并不高,故此方法可行。