聚硅硫酸鋁和粉末活性炭聯(lián)用處理高藻水試驗性研究

王文委

摘 要：某水廠高藻期的原水，藻類、CODcr、CODmn、氨氮等指標偏高，給水處理造成很大影響，不但所用凈水劑投加量大幅度提高，而且處理后的出廠水腥味大、口感差、濁度超標。

關鍵詞：聚硅硫酸鋁； 粉末活性炭；聯(lián)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

該水廠水處理演變情況：該水廠以黃河水為原水，建廠之初采用了調(diào)蓄預沉、預加氯、混凝、沉淀、過濾、消毒等地表水處理的常規(guī)工藝流程。其特別之處在于：每年的7—9月份不能從黃河提水，水廠必須在6月底為調(diào)蓄池蓄滿水（大約300萬噸），7—9月份處理后供給市區(qū)管網(wǎng)，每日供水量約2萬噸，采用聚合氯化鋁降濁。由于黃河水受到污染后氮、磷含量較高，造成其富營養(yǎng)化，從而導致某些時間調(diào)蓄池藻類大量繁殖，不但水中有腥味，濁度也難以處理，1997年增加了活性炭吸附的深度處理工藝。采用活性炭吸附后，出廠水中嗅味明顯減少，濁度處理難度也隨之降低。但自2002年以來，隨著黃河水污染的逐漸加重，高藻期時藻類數(shù)量也大大提高，藻類高時達到8千萬個/L，用聚合鋁和粉末活性炭聯(lián)用的方法對高藻水也無法有效處理，濾前濁度降不到預定（4NTU）指標。

原處理方法：聚合氯化鋁（PAC）和粉末活性炭聯(lián)用處理效果不理想。

擬解決方案：改用聚硅硫酸鋁（PASS）和粉末活性炭聯(lián)用處理高藻水。

1.聚硅硫酸鋁（PSAA）的制備

在3000ml的燒杯中加入1000ml的水，量取定量的濃硫酸慢慢稀釋溶解到水中，用硅酸鈉調(diào)溶液為預定的PH值，保持4小時以使其極限黏度達到所需值。在基本聚合作用后，加入定量的硫酸鋁，用水稀釋后攪拌溶解，接著進一步聚合2小時即得聚硅硫酸鋁（PSAA）（密度：約1.065g/ml）。

2.活性炭的選用及投加量的確定

2.1活性炭要求：根據(jù)活性炭國家標準的要求和該水廠生產(chǎn)運行情況，選用：碘吸附≥900mg/g；亞甲藍脫色 ≥120mg/g；干燥減量≤10%；150≤粒度（目數(shù)）≤80作為試驗用活性炭。

2.2投加量：根據(jù)活性炭和聚合鋁聯(lián)用時的試驗及生產(chǎn)實際情況，確定每1000ml水加20mg。

3.所用原水

取該水廠調(diào)蓄池高藻期的原水作為試驗用水

4.混凝攪拌試驗

主要儀器設備：混凝實驗儀、散射光濁度儀、1000ml燒杯等

4.1第一組試驗

目的：在活性炭投加量一定的條件下，尋找能把濁度降到4NTU左右的聚合氯化鋁（PAC）的投加范圍。

4.1.1 室溫下各加20mg活性炭于六個盛有1000ml原水水樣的燒杯中，快攪（轉(zhuǎn)速：200轉(zhuǎn)/分鐘）5分鐘，慢攪（轉(zhuǎn)速：20-40轉(zhuǎn)/分鐘）15分鐘，讓活性炭能對水充分進行接觸吸附。

4.1.2 依次向燒杯中各加入1%聚合氯化鋁（PAC）溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 ml，快攪（轉(zhuǎn)速：200轉(zhuǎn)/分鐘）2分鐘，慢攪（轉(zhuǎn)速：20-40轉(zhuǎn)/分鐘）15分鐘，然后靜止沉淀30分鐘后用虹吸法吸取上清液測定濁度。

表一

聚合氯化鋁和活性碳聯(lián)用處理結果

結論：從本組的試驗結果看：在活性炭定量的情況下，聚合氯化鋁（PAC）無論減量或增量都無法達到預期的降濁目的。

4.2第二組試驗

目的：在活性炭投加量一定的條件下，尋找能把濁度降到4NTU左右的聚硅硫酸鋁（PSAA）投加量范圍。

4.2.1 室溫下各加入20mg活性炭于六個盛有1000ml原水水樣的燒杯中，快攪（轉(zhuǎn)速：200轉(zhuǎn)/分鐘）5分鐘，慢攪（轉(zhuǎn)速：20-40轉(zhuǎn)/分鐘）15分鐘，讓活性炭能對水充分進行接觸吸附。

4.2.2 依次向水樣中各加入聚硅硫酸鋁（PSAA）0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0ml，快攪（轉(zhuǎn)速：200轉(zhuǎn)/分鐘）2分鐘，慢攪（轉(zhuǎn)速：20-40轉(zhuǎn)/分鐘）15分鐘，然后靜止沉淀30分鐘后用虹吸法吸取上清液測定濁度。

表二

聚硅硫酸鋁(0.5~3.0mL)和活性碳聯(lián)用處理結果

結論：活性炭投加量一定的條件下，把濁度降到4NTU左右的聚硅硫酸鋁（PSAA）投加量范圍為1.0—1.5ml/L。

4.3第三組試驗

目的：在活性炭投加量一定的條件下，根據(jù)第二組實驗結果縮小聚硅硫酸鋁（PSAA）范圍，找出最佳投加量。并對處理后的水測定其相關污染指標。

4.3.1 室溫下各加入20mg活性炭于六個盛有1000ml水樣的燒杯中，快攪（轉(zhuǎn)速：200轉(zhuǎn)/分鐘）5分鐘，慢攪（轉(zhuǎn)速：20-40轉(zhuǎn)/分鐘）15分鐘。

4.3.2 依次向水樣中各加入聚硅硫酸鋁（PSAA）1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5ml，快攪（轉(zhuǎn)速：200轉(zhuǎn)/分鐘）2分鐘，慢攪（轉(zhuǎn)速：20-40轉(zhuǎn)/分鐘）15分鐘，然后靜止沉淀30分鐘后用虹吸法吸取上清液測定濁度。

表三

聚硅硫酸鋁(1.0~1.5mL)和活性碳聯(lián)用處理

結論：根據(jù)第三組結果，每1000ml原水聚硅硫酸鋁投加量在1.3—1.4ml可以達到較為滿意的結果。

取處理后的3#、4#、5#、6#樣杯上清液各400ml混合后測定相關指標：

處理前后結果比較

表四

處理前后水質(zhì)檢測結果對比

5. 結論和討論

5.1 高藻水是由于水體富營養(yǎng)致使藻類過量繁殖造成的。首先，藻類一般帶負電，含藻水混凝困難，不易形成良好的絮凝體，且藻類比重小，沉降效果差；其次，藻類代謝過程中會產(chǎn)生多種嗅味，使水難于飲用。因此，抑制并去除水中的藻類是提高供水水質(zhì)的關鍵所在。

5.2 聚硅硫酸鋁（PSAA）是一種新型無機高分子凝聚劑，是在活化硅酸及鋁鹽凝聚劑的基礎上發(fā)展起來的復合產(chǎn)物，它同時具有電中和作用及吸附架橋作用，因而其黏結聚集能力較強，處理水時形成的絮體大，且沉降速度快，對高藻水的處理效果較好。

5.3 粉末活性炭的使用，能吸附去除水體的一部分有機污染物、藻類及其產(chǎn)生的嗅味物質(zhì)。

參考資料：

〔1〕嚴瑞喧.水處理劑應用手冊〔M〕.北京：化學工業(yè)出版社.2005年5月第一版。

〔2〕范瑾初.飲用水處理中粉末活性炭的應用研究〔J〕. 中國給水排水，1997，（2）

〔3〕邵 俊.聚硅酸金屬鹽的絮凝性、穩(wěn)定性和絮凝機理的研究〔D〕.武漢科技大學，2006年.

〔4〕朱光燦，呂錫武.生物活性炭去除微囊藻毒素的研究〔J〕.中國給水排水，2005，（2）：14~17.

〔5〕梁 恒，李圭白等. 不同水處理工藝流程對除藻效果的影響〔J〕. 中國給水排水，2005，（3）：5~7.

〔6〕張小滿，曹達文等.常規(guī)處理工藝應用粉末活性炭技術的最佳投點選擇研究〔J〕. 中國給水排水，1998，（2）：19~31+4.