给水处理常规工艺除污染特性初探

张姝佳，王秀花

中国市政工程东北设计研究总院 ，吉林长春 130000

随着社会的发展，水源水的污染问题越来越严重，而现实中对水的要求却越来越高，除去水中污染物的工艺方法是当前研究的重要趋势。现今，水污染的主要原因为有机物污染，大多数的研究主要是以氧化为主的预处理工艺以及以臭氧——活性炭为代表的处理方法，另外还有利用膜技术的处理工艺。虽然这些工艺在处理水中污染性能方面各具特点，但是大多数都需要对原有的生产工艺进行较大的改变，而且水处理成本较高。但是现在国内大多数的水厂仍然实用的是常规的水处理工艺，所以急需一种适合国情的新的处理方式。

虽然常规的水处理工艺是以澄清过滤为主，主要的作用是除浊。但实际上也有不错的除污染作用，主要原因是水中的一些非溶性的污染物可以伴随着浊度物质而被常规方法除去，一些溶解性的污染物也可以附着在浊度物质上而被除去。从以上可以看出，充分发挥常规工艺在除污染物方面的作用，将有效的减少或者省去相应的除污染工艺，从而在经济和工艺方面达到简单和节省，此种方式特别使用于那些原有的旧水厂改造。本文通过实验的方法，对常规工艺除污染特性进行了初步的研究。

1 实验设计

实验大致分为实验室内的小试和生产地的中试。在实验室小试中，主要利用自来水和经过沉淀分选后的粘土，配置成实验中的原水浑水，并在其中加入腐殖酸，进而使得实验用水更加接近自然的微污染原水。而中试中的水源直接采用现场生产所用的水源水。实验所采用的混凝剂为聚合铝。实验中CODMn来代表有机含量的综合指数。

实验室的小试采用的设备是混凝实验采用的设备另外增加滤柱过滤；而中试所用的设备是一套工艺流程包括机械搅拌混凝、斜板沉淀、石英砂过滤的水处理连续运行模型。

2 常规工艺对CODMn的去除能力

不论是小试还是中试，实验中改变原水浊度的方法都是一样的，即利用混凝剂投加量的不同进行调节。利用实验对不同浊度的原水进行处理，从而得到不同CODMn除去的情况。从实验结果可以看出，虽然实验设备、原水水样不同，但是实验得到的规律大体上是相近的：1）大多数的实验结果显示，在混凝沉淀环节原水中的CODMn有50%以上可以在这个环节中去除，并且在整个工艺过程中所占的去除比例达到80%～90%；2）而过滤环节对CODMn除去的效果相比絮凝沉淀环节较小，在这一环节中除去的CODMn只占总量的10%左右；3）小试与中试相比，小试的效果比中试效果略差，前者能够去除原水中60%的CODMn，而后者出去的比例为70%。从实验结果可以看出，常规的给水处理工艺在除CODMn的能力是非常重要的，其中混凝沉淀环节的作用最大，可见加强混凝沉淀环节的优化，是常规工艺除污的重要环节。

3 浊度及原水CODMn含量的影响

3.1 沉淀水浊度的影响

在实验中，随着沉淀水浊度的不断增加，小试对CODMn的去除率会逐渐降低。而中试实验就不存在这样的结果，在中试实验中沉淀水浊度对实验结果基本没有影响。而从中试的用水来源看，中试的实验效果更能体现现实生产中的实际，所以沉淀水浊度对原水污染性没有明显的影响。

在小试中，当过滤水浊度在1NTU时，实验结果显示，虽然随着沉淀水浊度的不断增加，一些过滤水中的CODMn稍有增加，可是增加的比例较小。而到中试时，原水浊度的变化范围在5-15NTU时，过滤水的CODMn变化量相对较小，仅为0.5mg/L。通过这些实验结果可以看出，虽然沉淀水浊度的变化范围较大，但是过滤后的滤出水污染性变化基本上在一个较小的范围内。所以，在实际生产过程中为了达到降低污染性而去努力降低沉淀水浊度的做法是不可取的。而在以往的研究结果中发现，沉淀水浊度是关系到常规工艺水处理运行费用的重要参数，存在着一个比较合理的沉淀水浊度数，使得整个工艺的运行费用达到最经济。因此综合上述两个观点可以使整个工艺在不降低水污染性去除率的前提下，尽可能的降低工艺的运行费用。

3.2 滤后水浊度的影响

在原水CODMn含量不同的条件下，滤后水的浊度对滤后水CODMn含量所产生的影响。小试时，原水CODMn较大时，滤后水浊度的增加，会促使滤后水的CODMn同时增长；原水CODMn较小时，滤后水浊度的增加，滤后水的CODMn变化较小。与实际生产更为接近的中试中，大多数条件下，当滤后水浊度在1-2NTU之间时，滤后水浊度变化对滤后水中CODMn的影响不大。滤后出水CODMn主要受原水CODMn的影响。在原水CODMn达到8.8mg/L时，保持滤后水浊度不超过2NTU，就可以保证其CODMn不超过3mg/L。

4 讨论与结论

在以往人们的认识中，大多数的人认为常规的水处理工艺所拥有的除污染能力相对较低，并且认为处理后水的有机物含量，与沉淀水、出水的浊度有着密切的关系，应该尽量降低二者的含量。但是本实验所得到的结果却有着不同的理论：

1）常规的给水处理工艺在除CODMn的能力是非常重要的，其中混凝沉淀环节的作用最大；

2）过滤环节对CODMn除去的效果相比絮凝沉淀环节较小，在这一环节中除去的CODMn只占总量的10%左右；

3）沉淀水浊度对原水污染性没有明显的影响。

从上述的实验结果可以看出，常规水处理工艺可以有效的去除水中的污染物，尤其是工艺中的絮凝沉淀环节，在整个常规水处理工艺中起到相当重要的作用，应该引起人们的关注。

总之，本文主要强调了应重视水处理常规工艺除污染能力的问题。文中提出的一些观点还需在更广泛的实验中进行验证。

[1]赵天慧.给水处理系统高效经济运行研究之——策略与模式.哈尔滨建筑大学学报，2008，32(6).

[2]崔福义.给水处理常规工艺除污染特性及混凝剂的优化.哈尔滨工业大学学报，2007，34(6).

[3]张军.给水处理常规工艺除污染特性初探.净水技术，2008，22(1).