基于Acitiflo R加砂高效沉淀池试验分析

丁 娟，李慧博，施媛媛，陈晓华

基于AcitifloR加砂高效沉淀池试验分析

丁 娟，李慧博，施媛媛，陈晓华

（威立雅水务工程（北京）有限公司，北京 100004）

ActifloR加砂高效沉淀池工艺在絮凝池中投加微砂作为絮体的核心，增强混凝絮凝沉淀的处理性能，试验进一步验证了ActifloR加砂高效沉淀池用于自来水厂初沉池的处理效果和运行数据的初步确定，分析ActifloR加砂高效沉淀池工艺对浊度和藻类去除的效果，预加氯不会影响ActifloR加砂沉淀池的浊度去除效果，能增加藻类去除率。

ActifloR加砂高效沉淀池；预加氯；出水浊度；藻类去除

1 试验目的

ActifloR加砂高效沉淀池是威立雅水务公司自20世纪80年代初开始研发的新一代高效沉淀池技术，在絮凝池中投加微砂作为絮体的核心，以微砂为核心形成的絮体密度非常大，因此更容易与水分离并沉淀下来，从而提高了上升流速和处理效率［1］。

为了进一步验证ActifloR加砂高效沉淀池在自来水处理的效果和运行数据的初步确定，本试验于2011年2月在泰国Samsen自来水厂举行，试验目的是为了分析ActifloR加砂高效沉淀池工艺用于自来水厂初沉池对浊度和藻度去除的效果，对该工艺与常规混凝沉淀效果进行比较，分析预加氯对该工艺性能的影响，并确定在试验水质条件下的微砂和混凝剂的最佳投加量。

2 试验原水水质

原水来自于泰国Klong Prapa河 （the Klong Prapa River），根据2010年2月～2011年2月水质分析结果，峰值为2000NTU，在一年中只在雨季出现一次，雨季正常的高值浊度为200NTU，当浊度高于150 NTU时，取水点前端已投加铝盐，结合本试验阶段取样分析，确定试验原水水质如表1。

表1 原水水质

3 试验设备与操作

本次试验的主要设备有ZR3-6型搅拌器、HACH公司2100P型便携式浊度仪、pH和温度计、显微镜（10times×40times）、分析天平（精确度：0.1g）、测氯仪等［2］。试验所使用的化学药剂有：常规混凝剂（Al2（SO4）3（6.5%Al2O3）配制成 1g/L、PAM 高分子絮凝剂配制成0.1%、次氯酸钠（NaClO）溶液配制成1g/L，粒径为 100～150μm 的微砂［3］。

ActifloR加砂高速沉淀池具有沉淀速度快、处理效果好和耐冲击负荷能力强等特点，这得益于其与常规高密池不同的结构和工艺特点。参考实际工程项目的设计参数，为了试验条件的同一性，烧杯试验运行条件设置如表2所示［4］。

表2 烧杯试验运行条件

4 试验过程

参考工程项目设计，使用0.1mg/L高分子絮凝剂和3g/L的微砂投加量，分别使用不同的混凝剂投加量，进行4组烧杯试验，根据出水浊度的去除效果，确定该原水条件下常规混凝剂的最佳投药量。

根据确定的混凝剂投加量和3g/L微砂投加量，采用不同剂量的絮凝剂进行试验，分析出水浊度和藻类去除的效果，确定该原水条件下最佳絮凝剂投加量。

根据试验确定的最佳混凝剂投加量和最佳絮凝剂投加量，再次分析不同微砂投加量的对藻度和浊度的去除效果，比较相同的混凝剂和絮凝剂投加量情况下，投加微砂与未投加微砂条件下的不同藻类去除和浊度去除效果，确定在该原水条件下最佳微砂投加量。

在拟定的混凝剂、絮凝剂和微砂投加量基础上，进行不同预加氯的效果比较，分析预加氯对ActifloR处理工艺的出水浊度和藻类去除的影响。

4.1 混凝剂投药量确定

在选用絮凝剂投加量0.1mg/L和微砂投加量3g/L的基础上，采用常规混凝剂进行4组烧杯试验，确定混凝剂的最佳投药量，通过试验数据记录和分析，得出不同混凝药剂投加情况下，出水浊度和浊度去除率结果分别如图1，图2所示。

图1 出水浊度曲线

图2 浊度去除率曲线

试验过程可观察到混凝剂的投加量增大能加速矾花形成，但随着混凝剂投加量进一步增大，影响矾花的沉淀效果。从图表显示的4组试验数据结果可知，混凝剂投药量超过6mg/L时，处理后水浊度能低于5NTU。在混凝剂投加量小于30mg/L时，出水浊度能随混凝剂的增加而减少。ActifloR微砂投加工艺增加了混凝剂对处理水浊度的有效去除，混凝剂投加量只有5mg/L时，浊度去除率就高达70%以上，且混凝剂投加量超过10mg/L时，浊度去除率可达90%以上，同时出水浊度都可低于3NTU。这表明，ActifloR加砂高速沉淀池由于微砂的引入，大大提高了絮凝的絮体密度，从而提高了沉淀速度，能保证浊度的有效去除，稳定了出水水质。

4.2 絮凝剂投加量确定

参考实际工程运行经验，采用微砂投加量3g/L，结合试验结果，采用混凝剂投加量10mg/L，用常规絮凝剂进行2组烧杯试验，确定絮凝剂的最佳投药量，通过试验数据记录和分析，得出不同絮凝剂投加情况下，出水浊度、浊度去除率、出水藻类和藻类去除率［5］分别如图 3～图 6 所示。

图3 出水浊度

图4 浊度去除率

图5 出水藻类值

图6 藻类去除率

试验过程中观察到，絮凝剂的投加会加速矾花的形成，且增大矾花絮体。絮凝剂的投加量从0增加至0.1mg/L时，出水浊度和藻类都随絮凝剂的增加而减少。当混凝剂投加量为10mg/L，絮凝剂投加量为0时，处理后水浊度总高于5NTU，不能满足出水要求。当混凝剂投加量为10mg/L时，微砂投加量为3g/L时，絮凝剂投加量为0.4mg/L以上，能满足出水浊度小于5NTU。该组试验表明，当絮凝剂投加量在0.4～0.1mg/L时，ActifloR处理工艺能满足出水浊度低于5NTU，且藻类去除效果随絮凝剂都在80%以上。

4.3 微砂投加量确定

在试验基础上，采用混凝剂投加量10mg/L和絮凝剂0.1mg/L，进行微砂投加量的确定试验。得出结果如图7～图10所示。

图7 出水浊度

图8 浊度去除率

图9 出水藻类

图10 藻类去除率

从试验结果看出，当混凝剂投加量10m/L，絮凝剂投加量0.1mg/L，微砂投加量在2～3g/L时，出水浊度能到达3NTU以下，且随着微砂投加量的增加，浊度降低。根据原水水质的不同，当微砂投加量在2～3g/L时，出水藻度去除率都能够达到70%以上，浊度去除率在85%以上。当微砂投加量为0时，出水浊度会超过5NTU，浊度去除率在80%以下。比较微砂投加量为3g/L和0g/L的情况，发现投加微砂后，同样进水条件下处理后水的浊度去除率和藻度去除率能增加10%～20%。该试验表明ActifloR处理工艺增加微砂投加后，能增加浊度和藻类的有效去除。

4.3 预加氯对微砂混凝沉淀的影响

在前面试验基础上，采用混凝剂投加量10mg/L和絮凝剂0.1mg/L，进行预加氯投加量的确定试验，得出结果如图11～图14所示。

图11 出水浊度

图12 浊度去除率

图13 出水藻类

图14 藻类去除率

预加氯与混凝沉淀试验的浊度去除无线性相关关系，但随着预加氯量的增加，能增加藻类的去除，预加氯投加量1mg/L时，相比预加氯为0的情况，藻类去除率能增加10%。该组实验表明，投加量在2mg/L以下的预加氯不影响ActifloR处理工艺对浊度的有效去除，且能增加对藻类的有效去除。

5 结语

（1）ActifloR加砂高速沉淀池由于微砂的引入，大大提高了絮凝的絮体密度，从而提高了沉淀速度，对供水水源中的浊度具有很高的去除效率，当混凝剂投加量只超过5mg/L时，浊度去除率就平均高达70%以上；随着混凝剂投加量的增加，浊度去除率能保证在90%以上。由于其强化的机械混凝和絮凝及微砂的投加，使得其对进水水量和水质的变化应对速度快，能稳定出水水质，这使ActifloR加砂高速沉淀池可以作为供水处理厂稳定可靠的预处理沉淀池。

（2）在本试验水质条件的供水厂处理中，可采取混凝剂投药量6～10mg/L，絮凝剂投加量0.5～0.1mg/L，微砂投加量2～3g/L，就可使出水浊度满足标准。

（3）投加量在2mg/L以下的预加氯不影响ActifloR高效沉淀工艺对浊度的有效去除，且能增加对藻类的有效去除，相比预加氯为0的情况，藻类去除率能增加10%。

［1］李伟进，唐孝国，平文凯.新型ActifloR加砂高速沉淀池及其工程应用［J］.中国给水排水， 2010， 26（6） :55-57.

［2］张可方.水处理实验技术［M］.广州：暨南大学出版社，2003.

［3］R.Sawey， D.Gerrity， R West.Implementing Alternative Wet Weather Treatment Technology.Water Environment Federation， WEFTEC’99， New Orleans， LA.

［4］周慧芳，吴彩斌，罗威年，等.水厂混凝剂最佳投量烧杯试验模拟方法研究［J］.江西农业大学学报，2005，6（27）：930-932.

［5］顾夏声，胡宏营，文湘华，等.水处理生物学［M］.北京：中国建筑工业出版社，2006.

Jar Test Analysis Based on ActifloRRapid Settler Process

DING Juan，LI Hui-bo，SHI Yuan-yuan，CHEN Xiao-hua
（Veolia Water Soultion&Technology （Beijing） Co.,Ltd,Beijing 100004,China）

The micro-sand dosed in flocculation tank is used as floc core to enhance the reliable and flexible performance of ActifloRrapid settler.The jar test that simulates ActifloRrapid settler can verify and confirm the performance and operation data of ActifloRrapid settler used as primary settler in drinking water plant.According to jar test analysis result，it displays ActifloRrapid settler have an excellent effluent turbidity and algae removal performance，the pre-chlorine dosing won’t affect ActifloRrapid settler effluent turbidity and can increase algae removal ratio.

ActifloRrapid settler;pre-Chlorine dosing;effluent turbidity;algae removal

X703

A

1672-9900（2014）02-0075-04

2013-12-16

丁 娟（1981-），女（汉族），湖北京山人，工程师，主要从事水处理工艺设计工作，（Tel）13501093743。