曹溪禄
(胜利石油管理局生产管理部,山东 东营 257000)
近些年,国内研究应用发现,高锰酸钾复合药剂预氧化技术,在去除水中藻类、嗅味、浊度以及去除水中微量有机污染物等方面具有良好的效果。为此,胜利油田供水公司开展了以高锰酸钾为核心的新型水处理药剂自主研制工作,在不同季节进行了主药剂与复配药剂的多组分小试与中试试验,掌握了适合高藻、低浊引黄水库水处理的高钾复合药剂的科学经济配方。
原水取自辛安水库,混凝剂选用辛安水厂使用的聚合硫酸铁,投量按水厂当日投加量(25 mg/L)进行投加。试验方案及检测结果见表1。
试验结果表明:随着高锰酸钾复合药剂与混凝剂投加时间间隔的延长,混凝效果逐步增强,当高锰酸钾复合药剂与混凝剂投加时间间隔为3.5 min时,除浊率最高可达71.5%,CODMn去除率为34.69%;当两者投加时间间隔为6.5min时,除浊率最高可达74.80%,CODMn去除率为45.31%;而当两者间隔时间为9.5 min时,沉后水的水质明显好转,浊度去除率可达78.05%,比间隔时间为3.5 min时提高了7%,CODMn去除率可达50.82%,去除率比和混凝剂投药时间间隔为3.5 min时提高了16.13%。由此可见,适当延长高锰酸钾复合药剂与混凝剂的投加时间间隔,可提高混凝效果,考虑到高锰酸钾复合药剂投加装置的设置,建议两者投加间隔时间控制在5~10min为宜。
表1 高锰酸钾复合投加点实验室试验
试验地点为辛安水厂二厂,辛安二厂来水管径为DN700,当日二厂处理水量4万m3,混凝剂投加点为混合池前端,来水总管线中水流流速约为1.20m/s。
试验方案及检测结果如表2所示。从试验结果可知,当混凝剂和高锰酸钾复合药剂投加点间距离为900m时,混凝效果最佳,但考虑到实际工程中药剂存放点与投加点距离过远,药剂投加管线细,易出现阻塞现象,增加管理难度,因此,将高锰酸钾复合药剂与混凝剂投加点间距离控制在600m~900m之间为宜。
表2 高锰酸钾复合投加点生产性试验
根据试验结果,辛安水厂高锰酸钾复合药剂投加点设在进水管线上距混合池500 m处,其它水厂应用该复合药剂时可在此基础上,结合各自工艺特点进行适当调整。
通过试验室烧杯试验初步确定高锰酸钾复合药剂的最佳投量。烧杯试验搅拌装置采用TS6系列混凝试验搅拌仪:有机玻璃材质的方形烧杯,有效容积为1.2L,一个取样口,进行静态絮凝烧杯试验,混凝剂选用聚合铁铝,投加量按当日最佳投药量进行投加。
水样取自辛安水厂原水,试验时间为2007年1月10日,混凝剂投加量25mg/L。试验参数为:预氧化阶段30s,转速300r/min,絮凝反应阶段,调整搅拌转速为70r/min、搅拌时间10min,静沉 15min,观察并记录矾花形成情况,静止沉淀20min,取清液检测浊度及藻类含量。实验结果如图1、图2所示。
由此确定对辛安水厂水源水投加高锰酸钾复合药剂的最佳投量可控制在1.0~1.2mg/L。
2007年1 月份开始,供水公司在用7个水厂均投加由公司自主研制的高锰酸钾复合药剂,强化常规处理工艺、处理效果。
由于浊度与水中胶体、细菌等水体颗粒物密切相关,为保障饮用水安全就必须尽可能降低出水浊度。
随着高锰酸钾复合药剂投加量的增加,除浊率均有不同程度提高,当预氧化剂投量在1~1.5 mg/L时,浊度去除率较好,平均为93.03%,较未投加高锰酸钾复合药剂时的除浊率提高了18.33%。
单独投加混凝剂的去除率仅为30%左右,投加复合药剂后,其去除率最高可以提高到64.7%左右,可见复合药剂预氧化对于有机物的去除有良好的效果。投高锰酸钾复合药剂后,药剂中高锰酸钾的强氧化作用可以将其中某些有机物氧化,使之失去稳定性,易于被吸附沉淀;同时生成的新生态水合二氧化锰也可起到一定的吸附作用。
采用高锰酸钾复合药剂预氧化可以较大地提高对藻类的去除率。在单独投混凝剂,其除藻效果仅能达到50%左右,投加高锰酸钾复合药剂1~1.5mg/L时,其除藻效果提高26%。
实际生产应用显示,供水公司自主研制的高锰酸钾复合药剂能够有效强化常规处理工艺的净化效果。高锰酸钾复合药剂投加量在1.0~1.5g/L时,较未投加预氧化药剂,浊度去除率提高了16.5%,高锰酸盐指数去除率提高了34%,藻类去除率提高了26%,出厂水水质得到较大改善。
[1]许国仁,李圭白.高锰酸钾复合药剂 (CP)的强化混凝效果〔J〕.中国给水排水,2001(5):68~70.
[2]李思敏,王龙.高锰酸钾预氧化的除藻效果〔J〕.中国给水排水,2002(3):48~50.
[3]石颖,马军.湖泊、水库水的强化混凝除藻的试验研究〔J〕.环境科学学报,2003(2):251~253.