聚硅硫酸铝和粉末活性炭联用处理高藻水试验性研究

王文委

摘 要：某水厂高藻期的原水，藻类、CODcr、CODmn、氨氮等指标偏高，给水处理造成很大影响，不但所用净水剂投加量大幅度提高，而且处理后的出厂水腥味大、口感差、浊度超标。

关键词：聚硅硫酸铝； 粉末活性炭；联用；高藻水

Gathers the silicon aluminium sulfate and the powder activated charcoal unites with processes high algae water test research

Wang wen-wei

(Henan province Sanmenxia Running water Company, Sanmenxia 472000)

Abstract：Some water works Gao Zaoqi raw water, Targets and so on algae, CODcr, CODmn, ammonia nitrogen are high，The feedwater treatment has the very tremendous influence, Not only uses the purifying agent to throw the increment large scale enhancement, Moreover after processing the leaving the plant water fishy smell is big, the feeling in the mouth is bad, turbidity exceeding the allowed figure.

Key words: Gathers the silicon aluminium sulfate ;Powder activated charcoal; The association uses; In the water algae are many

该水厂水处理演变情况：该水厂以黄河水为原水，建厂之初采用了调蓄预沉、预加氯、混凝、沉淀、过滤、消毒等地表水处理的常规工艺流程。其特别之处在于：每年的7—9月份不能从黄河提水，水厂必须在6月底为调蓄池蓄满水（大约300万吨），7—9月份处理后供给市区管网，每日供水量约2万吨，采用聚合氯化铝降浊。由于黄河水受到污染后氮、磷含量较高，造成其富营养化，从而导致某些时间调蓄池藻类大量繁殖，不但水中有腥味，浊度也难以处理，1997年增加了活性炭吸附的深度处理工艺。采用活性炭吸附后，出厂水中嗅味明显减少，浊度处理难度也随之降低。但自2002年以来，随着黄河水污染的逐渐加重，高藻期时藻类数量也大大提高，藻类高时达到8千万个/L，用聚合铝和粉末活性炭联用的方法对高藻水也无法有效处理，滤前浊度降不到预定（4NTU）指标。

原处理方法：聚合氯化铝（PAC）和粉末活性炭联用处理效果不理想。

拟解决方案：改用聚硅硫酸铝（PASS）和粉末活性炭联用处理高藻水。

1.聚硅硫酸铝（PSAA）的制备

在3000ml的烧杯中加入1000ml的水，量取定量的浓硫酸慢慢稀释溶解到水中，用硅酸钠调溶液为预定的PH值，保持4小时以使其极限黏度达到所需值。在基本聚合作用后，加入定量的硫酸铝，用水稀释后搅拌溶解，接着进一步聚合2小时即得聚硅硫酸铝（PSAA）（密度：约1.065g/ml）。

2.活性炭的选用及投加量的确定

2.1活性炭要求：根据活性炭国家标准的要求和该水厂生产运行情况，选用：碘吸附≥900mg/g；亚甲蓝脱色 ≥120mg/g；干燥减量≤10%；150≤粒度（目数）≤80作为试验用活性炭。

2.2投加量：根据活性炭和聚合铝联用时的试验及生产实际情况，确定每1000ml水加20mg。

3.所用原水

取该水厂调蓄池高藻期的原水作为试验用水

4.混凝搅拌试验

主要仪器设备：混凝实验仪、散射光浊度仪、1000ml烧杯等

4.1第一组试验

目的：在活性炭投加量一定的条件下，寻找能把浊度降到4NTU左右的聚合氯化铝（PAC）的投加范围。

4.1.1 室温下各加20mg活性炭于六个盛有1000ml原水水样的烧杯中，快搅（转速：200转/分钟）5分钟，慢搅（转速：20-40转/分钟）15分钟，让活性炭能对水充分进行接触吸附。

4.1.2 依次向烧杯中各加入1%聚合氯化铝（PAC）溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 ml，快搅（转速：200转/分钟）2分钟，慢搅（转速：20-40转/分钟）15分钟，然后静止沉淀30分钟后用虹吸法吸取上清液测定浊度。

表一

聚合氯化铝和活性碳联用处理结果

结论：从本组的试验结果看：在活性炭定量的情况下，聚合氯化铝（PAC）无论减量或增量都无法达到预期的降浊目的。

4.2第二组试验

目的：在活性炭投加量一定的条件下，寻找能把浊度降到4NTU左右的聚硅硫酸铝（PSAA）投加量范围。

4.2.1 室温下各加入20mg活性炭于六个盛有1000ml原水水样的烧杯中，快搅（转速：200转/分钟）5分钟，慢搅（转速：20-40转/分钟）15分钟，让活性炭能对水充分进行接触吸附。

4.2.2 依次向水样中各加入聚硅硫酸铝（PSAA）0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0ml，快搅（转速：200转/分钟）2分钟，慢搅（转速：20-40转/分钟）15分钟，然后静止沉淀30分钟后用虹吸法吸取上清液测定浊度。

表二

聚硅硫酸铝(0.5~3.0mL)和活性碳联用处理结果

结论：活性炭投加量一定的条件下，把浊度降到4NTU左右的聚硅硫酸铝（PSAA）投加量范围为1.0—1.5ml/L。

4.3第三组试验

目的：在活性炭投加量一定的条件下，根据第二组实验结果缩小聚硅硫酸铝（PSAA）范围，找出最佳投加量。并对处理后的水测定其相关污染指标。

4.3.1 室温下各加入20mg活性炭于六个盛有1000ml水样的烧杯中，快搅（转速：200转/分钟）5分钟，慢搅（转速：20-40转/分钟）15分钟。

4.3.2 依次向水样中各加入聚硅硫酸铝（PSAA）1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5ml，快搅（转速：200转/分钟）2分钟，慢搅（转速：20-40转/分钟）15分钟，然后静止沉淀30分钟后用虹吸法吸取上清液测定浊度。

表三

聚硅硫酸铝(1.0~1.5mL)和活性碳联用处理

结论：根据第三组结果，每1000ml原水聚硅硫酸铝投加量在1.3—1.4ml可以达到较为满意的结果。

取处理后的3#、4#、5#、6#样杯上清液各400ml混合后测定相关指标：

处理前后结果比较

表四

处理前后水质检测结果对比

5. 结论和讨论

5.1 高藻水是由于水体富营养致使藻类过量繁殖造成的。首先，藻类一般带负电，含藻水混凝困难，不易形成良好的絮凝体，且藻类比重小，沉降效果差；其次，藻类代谢过程中会产生多种嗅味，使水难于饮用。因此，抑制并去除水中的藻类是提高供水水质的关键所在。

5.2 聚硅硫酸铝（PSAA）是一种新型无机高分子凝聚剂，是在活化硅酸及铝盐凝聚剂的基础上发展起来的复合产物，它同时具有电中和作用及吸附架桥作用，因而其黏结聚集能力较强，处理水时形成的絮体大，且沉降速度快，对高藻水的处理效果较好。

5.3 粉末活性炭的使用，能吸附去除水体的一部分有机污染物、藻类及其产生的嗅味物质。

参考资料：

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