流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)與新型除污染復(fù)合藥聯(lián)合應(yīng)用研究
摘要：本文從生產(chǎn) 應(yīng)用 的角度進(jìn)行了高錳酸鉀復(fù)合藥劑與流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)合使用的 研究 ,，論述了二者聯(lián)合使用的可行性和有效性,，為實(shí)現(xiàn)受污染水體凈化處理中混凝劑投加的自動(dòng)化提供了一種新型有效的控制 方法 。
關(guān)鍵詞：流動(dòng)電流 混凝投藥 除污染 復(fù)合藥劑
The Study of Using Streaming Current Auto-Control Coagulant Dosage System Combined with the New Composite which can Dispose the Pollution in Water
Abstract：This article have studied the streaming current auto-control system combined with the composite potassium permangamate base on the real using,，dicussed the feasibility and validity of them,，supplied a new effective controling method for the automatization of coagulant dosage in the polluted water treatment.
Key words：streaming current，coagulant dosage,，dispose pollution,，composite
0. 前言
近年來(lái)，隨著流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)在全國(guó)范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用,，所遇到的原水水質(zhì)條件也越來(lái)越復(fù)雜,，其中有許多水體都受到不同程度的污染[1]，檢測(cè)出多種有機(jī)物,，其中有些是EPA規(guī)定的優(yōu)先檢出物,，對(duì)人體有致癌、致突變,、致歧性的危害,。同時(shí)，隨著原水水體中污染物數(shù)量和種類(lèi)的增加,，水中有機(jī)物對(duì)混凝投藥自動(dòng)控制的 影響 越來(lái)越被重視,。水中有機(jī)物的增加，使水體中的各項(xiàng)平衡被打破,，朝著膠體穩(wěn)定性增加的方向 發(fā)展 ,。許多研究者都得出相同的結(jié)論，水中有機(jī)物的增加,，使達(dá)到相同混凝效果時(shí)所需混凝劑的耗費(fèi)量增加,，水處理成本上升，也就是說(shuō)水中有機(jī)物濃度越高越不利于混凝,。
1. 高錳酸鉀復(fù)合藥劑助凝及除污染機(jī)理
高錳酸鉀復(fù)合藥劑(Composite Potassium 簡(jiǎn)稱(chēng)CP)可以利用其有效的氧化性,，通過(guò)破壞膠體顆粒表面的有機(jī)涂層，降低膠體顆粒表面負(fù)電荷和雙電層排斥作用,、減小顆粒的空間阻礙,，從而達(dá)到有利于有機(jī)物和濁度降低的效果;通過(guò)對(duì)膠體顆粒表面有機(jī)涂層的有機(jī)物分子和未與膠體顆粒作用的水中溶解性有機(jī)物分子的不同官能團(tuán)分別發(fā)生作用，改變水中膠體顆粒表面有機(jī)涂層和未與膠體顆粒作用的水中溶解性有機(jī)物的親水性結(jié)構(gòu),，使改變親水性結(jié)構(gòu)的溶解性有機(jī)物和水中膠體顆粒易于脫穩(wěn),，從而達(dá)到有利于去除的有機(jī)物和濁度的目的[2]。
高錳酸鉀復(fù)合藥劑在和水中一些物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),，可以改變水中有機(jī)物,、膠體顆粒、微生物表面結(jié)構(gòu)或改變金屬離子的電荷，從而促使凝聚現(xiàn)象產(chǎn)生,，有利于有機(jī)物和濁度的有效去除[94],。有研究發(fā)現(xiàn)，投加高錳酸鉀復(fù)合藥劑能夠氧化水中的Fe2+,、Mn2+使其變成Fe3+,、MnO2，這些物質(zhì)可以與有機(jī)物,、膠體顆粒,、藻類(lèi)等發(fā)生凝聚作用，有利于后續(xù)的混凝過(guò)程;同時(shí),，高錳酸鉀氧化能夠誘導(dǎo)出顆粒凝聚作用,，水合二氧化錳可以與水中細(xì)小纖維有機(jī)基質(zhì)、藻類(lèi),、細(xì)小膠體顆粒等通過(guò)吸附架橋作用連接到一起,，有利于混凝和濁度的去除。
2. 流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)和高錳酸鉀復(fù)合藥劑聯(lián)合使用的生產(chǎn)應(yīng)用研究
實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用試驗(yàn)是在東北某地一地表水廠進(jìn)行的,。該水廠水源為一地表水庫(kù),，水庫(kù)中的水來(lái)自于流經(jīng)該市的江水。由于近年來(lái) 工業(yè) 廢水及居民生活污水的排入,，水庫(kù)中原水受到嚴(yán)重污染,，表1為其原水的水質(zhì)全 分析 報(bào)告，從表1可以看出此水源屬于高有機(jī)物含量的地表水,，是一種比較難處理的水體,。
表1水質(zhì)全分析檢測(cè)報(bào)告
|
檢測(cè)項(xiàng)目 |
單位 |
檢測(cè)值 |
檢測(cè)項(xiàng)目 |
單位 |
檢測(cè)值 |
|
總硬度 |
mg/L |
94 |
Se |
mg/L |
<0.001 |
|
永久硬度 |
mg/L |
0 |
Ag |
mg/L |
<0.005 |
|
嗅和味 |
無(wú) |
Cl- |
mg/L |
11 |
|
|
色度 |
度 |
30.5 |
SO42- |
mg/L |
50.7 |
|
渾濁度 |
NTU |
40 |
HCO3- |
mg/L |
732.2 |
|
pH值 |
7.3 |
CO2- |
mg/L |
9 |
|
|
總Fe |
mg/L |
0.12 |
NO3--N |
mg/L |
0.62 |
|
NH4-N |
mg/L |
2.1 |
NO2--N |
mg/L |
<0.02 |
|
Mn |
mg/L |
0.05 |
F- |
mg/L |
0.03 |
|
Cu |
mg/L |
0.002 |
CN- |
mg/L |
<0.001 |
|
Zn |
mg/L |
0.021 |
酚 |
mg/L |
0.05 |
|
Pb |
mg/L |
<0.005 |
總a |
Bq/L |
<0.1 |
|
Cr+6 |
mg/L |
<0.004 |
總b |
Bq/L |
<1 |
|
Cd |
mg/L |
<0.008 |
氯仿 |
μg/L |
未檢出 |
|
As |
mg/L |
0.012 |
四氯化碳 |
μg/L |
0.1 |
|
Hg |
μg/L |
<0.08 |
細(xì)菌總數(shù) |
個(gè)/ml |
3.8*103 |
|
CODMn |
mg/L |
5.5 |
大腸菌群數(shù) |
個(gè)/ml |
5.3*103 |
3. 水廠情況簡(jiǎn)介
該水廠設(shè)計(jì)水量為6萬(wàn)噸/日，具有兩套平行的水處理工藝流程,，設(shè)計(jì)參數(shù)相同,。在試驗(yàn)期間，原水水溫為5-60C,，平均濁度28-35NTU,，色度為25度，CODcr為12.2mg/L,。水廠為常規(guī)處理工藝,，前處理工藝為預(yù)氯化，混凝劑采用聚合氯化鋁,。具體工藝流程見(jiàn)圖1,。
由于水廠的有機(jī)污染物較多，混凝效果較差,，從而影響沉淀和過(guò)濾效果,，出水濁度、色度較高未能達(dá)到滿意的處理效果。
4. 試驗(yàn)方案
每一小時(shí)測(cè)定一次原水的濁度,、色度,、水溫，同時(shí)測(cè)定沉淀池出水濁度,、色度,、水溫,。生產(chǎn)試驗(yàn)共進(jìn)行3個(gè)月,，取其中具有代表性的1天試驗(yàn)數(shù)據(jù)做出控制參數(shù)變化曲線圖2進(jìn)行 分析 。
為了檢驗(yàn)對(duì)水中有機(jī)污染物的去除效果,，針對(duì)上述兩種處理 方法 進(jìn)行了原水和沉后水的一些化學(xué)指標(biāo)測(cè)定,，所得結(jié)果如圖3。
在整個(gè)試驗(yàn)運(yùn)行中,，高錳酸鉀復(fù)合藥劑和流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)合使用的處理工藝中：高錳酸鉀的平均投加量為1.2mg/L,，混凝劑的平均投加量為15mg/L，沉淀池出水平均濁度為4.1NTU,，平均去除率為90.1%,。而該水廠在同樣的原水水質(zhì)條件下，預(yù)氯化和混凝劑聯(lián)合使用的處理工藝中：平均投氯量為4.0mg/L,，混凝劑的平均投加量為32mg/L,，沉淀池出水平均濁度為5NTU，平均去除率為87%,。
比較可知,，相同條件下高錳酸鉀復(fù)合藥劑和混凝劑聯(lián)合使用的處理工藝較預(yù)氯化和混凝劑聯(lián)合使用的處理工藝，沉淀池出水濁度降低0.9NTU,，下降幅度約為18%;混凝劑的用量節(jié)約17mg/L,，節(jié)約率約為53.1%。
從沉后水的化學(xué)指標(biāo)來(lái)看,，在相同原水水質(zhì)和混凝劑投加量條件下,，高錳酸鉀復(fù)合藥劑和混凝劑聯(lián)合使用的處理工藝中：水中CODcr去除率平均為32.4%，NH3-N去除率平均為73.2%,，NO2-N降低至0.004mg/L,，大腸菌群去除率平均為100%;預(yù)氯化和混凝劑聯(lián)合使用的處理工藝中：水中CODcr去除率平均為20%，NH3-N去除率平均為70.1%,，NO2-N降低至0.004mg/L,，大腸菌群去除率為100%。從上述數(shù)據(jù)可以看出,，高錳酸鉀復(fù)合藥劑對(duì)于原水中有機(jī)物的去除率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于預(yù)氯化的去除率,，所以使用高錳酸鉀復(fù)合藥劑對(duì)受污染原水進(jìn)行處理是十分有效的。
5. 結(jié)論
在此處理工藝運(yùn)行過(guò)程中，流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)均運(yùn)行穩(wěn)定靈敏,，流動(dòng)電流檢測(cè)值可以迅速準(zhǔn)確的隨原水水質(zhì)及水量的變化而變化,，及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行混凝劑投加量的調(diào)整，保證沉淀池出水濁度控制在目標(biāo)值附近,。這說(shuō)明高錳酸鉀復(fù)合藥劑的投加的存在并未對(duì)流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行造成干擾,，這二者與流動(dòng)電流自控系統(tǒng)聯(lián)合使用是可行的。高錳酸鉀復(fù)合藥劑與流動(dòng)電流混凝投藥自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)合使用,，為進(jìn)行存在污染的原水水體凈化處理過(guò)程中,，實(shí)現(xiàn)混凝投藥控制自動(dòng)化運(yùn)行提供了一種新型有效的控制技術(shù)。
參考 文獻(xiàn)
[1] 許國(guó)仁,，李圭白. 高錳酸鉀復(fù)合藥劑預(yù)處理工藝可行性分析. 哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào).1999:24-26
[2] 許國(guó)仁. 高錳酸鉀復(fù)合藥劑預(yù)處理工藝在微污染水中強(qiáng)化混凝強(qiáng)化過(guò)濾效能機(jī)理的 研究 .哈爾濱建筑大學(xué)博士學(xué)位論文. 1999
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