基于Acitiflo R加砂高效沉淀池試驗分析

丁 娟，李慧博，施媛媛，陳曉華

基于AcitifloR加砂高效沉淀池試驗分析

丁 娟，李慧博，施媛媛，陳曉華

（威立雅水務工程（北京）有限公司，北京 100004）

ActifloR加砂高效沉淀池工藝在絮凝池中投加微砂作為絮體的核心，增強混凝絮凝沉淀的處理性能，試驗進一步驗證了ActifloR加砂高效沉淀池用于自來水廠初沉池的處理效果和運行數(shù)據(jù)的初步確定，分析ActifloR加砂高效沉淀池工藝對濁度和藻類去除的效果，預加氯不會影響ActifloR加砂沉淀池的濁度去除效果，能增加藻類去除率。

ActifloR加砂高效沉淀池；預加氯；出水濁度；藻類去除

1 試驗目的

ActifloR加砂高效沉淀池是威立雅水務公司自20世紀80年代初開始研發(fā)的新一代高效沉淀池技術，在絮凝池中投加微砂作為絮體的核心，以微砂為核心形成的絮體密度非常大，因此更容易與水分離并沉淀下來，從而提高了上升流速和處理效率［1］。

為了進一步驗證ActifloR加砂高效沉淀池在自來水處理的效果和運行數(shù)據(jù)的初步確定，本試驗于2011年2月在泰國Samsen自來水廠舉行，試驗目的是為了分析ActifloR加砂高效沉淀池工藝用于自來水廠初沉池對濁度和藻度去除的效果，對該工藝與常規(guī)混凝沉淀效果進行比較，分析預加氯對該工藝性能的影響，并確定在試驗水質條件下的微砂和混凝劑的最佳投加量。

2 試驗原水水質

原水來自于泰國Klong Prapa河 （the Klong Prapa River），根據(jù)2010年2月～2011年2月水質分析結果，峰值為2000NTU，在一年中只在雨季出現(xiàn)一次，雨季正常的高值濁度為200NTU，當濁度高于150 NTU時，取水點前端已投加鋁鹽，結合本試驗階段取樣分析，確定試驗原水水質如表1。

表1 原水水質

3 試驗設備與操作

本次試驗的主要設備有ZR3-6型攪拌器、HACH公司2100P型便攜式濁度儀、pH和溫度計、顯微鏡（10times×40times）、分析天平（精確度：0.1g）、測氯儀等［2］。試驗所使用的化學藥劑有：常規(guī)混凝劑（Al2（SO4）3（6.5%Al2O3）配制成 1g/L、PAM 高分子絮凝劑配制成0.1%、次氯酸鈉（NaClO）溶液配制成1g/L，粒徑為 100～150μm 的微砂［3］。

ActifloR加砂高速沉淀池具有沉淀速度快、處理效果好和耐沖擊負荷能力強等特點，這得益于其與常規(guī)高密池不同的結構和工藝特點。參考實際工程項目的設計參數(shù)，為了試驗條件的同一性，燒杯試驗運行條件設置如表2所示［4］。

表2 燒杯試驗運行條件

4 試驗過程

參考工程項目設計，使用0.1mg/L高分子絮凝劑和3g/L的微砂投加量，分別使用不同的混凝劑投加量，進行4組燒杯試驗，根據(jù)出水濁度的去除效果，確定該原水條件下常規(guī)混凝劑的最佳投藥量。

根據(jù)確定的混凝劑投加量和3g/L微砂投加量，采用不同劑量的絮凝劑進行試驗，分析出水濁度和藻類去除的效果，確定該原水條件下最佳絮凝劑投加量。

根據(jù)試驗確定的最佳混凝劑投加量和最佳絮凝劑投加量，再次分析不同微砂投加量的對藻度和濁度的去除效果，比較相同的混凝劑和絮凝劑投加量情況下，投加微砂與未投加微砂條件下的不同藻類去除和濁度去除效果，確定在該原水條件下最佳微砂投加量。

在擬定的混凝劑、絮凝劑和微砂投加量基礎上，進行不同預加氯的效果比較，分析預加氯對ActifloR處理工藝的出水濁度和藻類去除的影響。

4.1 混凝劑投藥量確定

在選用絮凝劑投加量0.1mg/L和微砂投加量3g/L的基礎上，采用常規(guī)混凝劑進行4組燒杯試驗，確定混凝劑的最佳投藥量，通過試驗數(shù)據(jù)記錄和分析，得出不同混凝藥劑投加情況下，出水濁度和濁度去除率結果分別如圖1，圖2所示。

圖1 出水濁度曲線

圖2 濁度去除率曲線

試驗過程可觀察到混凝劑的投加量增大能加速礬花形成，但隨著混凝劑投加量進一步增大，影響礬花的沉淀效果。從圖表顯示的4組試驗數(shù)據(jù)結果可知，混凝劑投藥量超過6mg/L時，處理后水濁度能低于5NTU。在混凝劑投加量小于30mg/L時，出水濁度能隨混凝劑的增加而減少。ActifloR微砂投加工藝增加了混凝劑對處理水濁度的有效去除，混凝劑投加量只有5mg/L時，濁度去除率就高達70%以上，且混凝劑投加量超過10mg/L時，濁度去除率可達90%以上，同時出水濁度都可低于3NTU。這表明，ActifloR加砂高速沉淀池由于微砂的引入，大大提高了絮凝的絮體密度，從而提高了沉淀速度，能保證濁度的有效去除，穩(wěn)定了出水水質。

4.2 絮凝劑投加量確定

參考實際工程運行經(jīng)驗，采用微砂投加量3g/L，結合試驗結果，采用混凝劑投加量10mg/L，用常規(guī)絮凝劑進行2組燒杯試驗，確定絮凝劑的最佳投藥量，通過試驗數(shù)據(jù)記錄和分析，得出不同絮凝劑投加情況下，出水濁度、濁度去除率、出水藻類和藻類去除率［5］分別如圖 3～圖 6 所示。

圖3 出水濁度

圖4 濁度去除率

圖5 出水藻類值

圖6 藻類去除率

試驗過程中觀察到，絮凝劑的投加會加速礬花的形成，且增大礬花絮體。絮凝劑的投加量從0增加至0.1mg/L時，出水濁度和藻類都隨絮凝劑的增加而減少。當混凝劑投加量為10mg/L，絮凝劑投加量為0時，處理后水濁度總高于5NTU，不能滿足出水要求。當混凝劑投加量為10mg/L時，微砂投加量為3g/L時，絮凝劑投加量為0.4mg/L以上，能滿足出水濁度小于5NTU。該組試驗表明，當絮凝劑投加量在0.4～0.1mg/L時，ActifloR處理工藝能滿足出水濁度低于5NTU，且藻類去除效果隨絮凝劑都在80%以上。

4.3 微砂投加量確定

在試驗基礎上，采用混凝劑投加量10mg/L和絮凝劑0.1mg/L，進行微砂投加量的確定試驗。得出結果如圖7～圖10所示。

圖7 出水濁度

圖8 濁度去除率

圖9 出水藻類

圖10 藻類去除率

從試驗結果看出，當混凝劑投加量10m/L，絮凝劑投加量0.1mg/L，微砂投加量在2～3g/L時，出水濁度能到達3NTU以下，且隨著微砂投加量的增加，濁度降低。根據(jù)原水水質的不同，當微砂投加量在2～3g/L時，出水藻度去除率都能夠達到70%以上，濁度去除率在85%以上。當微砂投加量為0時，出水濁度會超過5NTU，濁度去除率在80%以下。比較微砂投加量為3g/L和0g/L的情況，發(fā)現(xiàn)投加微砂后，同樣進水條件下處理后水的濁度去除率和藻度去除率能增加10%～20%。該試驗表明ActifloR處理工藝增加微砂投加后，能增加濁度和藻類的有效去除。

4.3 預加氯對微砂混凝沉淀的影響

在前面試驗基礎上，采用混凝劑投加量10mg/L和絮凝劑0.1mg/L，進行預加氯投加量的確定試驗，得出結果如圖11～圖14所示。

圖11 出水濁度

圖12 濁度去除率

圖13 出水藻類

圖14 藻類去除率

預加氯與混凝沉淀試驗的濁度去除無線性相關關系，但隨著預加氯量的增加，能增加藻類的去除，預加氯投加量1mg/L時，相比預加氯為0的情況，藻類去除率能增加10%。該組實驗表明，投加量在2mg/L以下的預加氯不影響ActifloR處理工藝對濁度的有效去除，且能增加對藻類的有效去除。

5 結語

（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體密度，從而提高了沉淀速度，對供水水源中的濁度具有很高的去除效率，當混凝劑投加量只超過5mg/L時，濁度去除率就平均高達70%以上；隨著混凝劑投加量的增加，濁度去除率能保證在90%以上。由于其強化的機械混凝和絮凝及微砂的投加，使得其對進水水量和水質的變化應對速度快，能穩(wěn)定出水水質，這使ActifloR加砂高速沉淀池可以作為供水處理廠穩(wěn)定可靠的預處理沉淀池。

（2）在本試驗水質條件的供水廠處理中，可采取混凝劑投藥量6～10mg/L，絮凝劑投加量0.5～0.1mg/L，微砂投加量2～3g/L，就可使出水濁度滿足標準。

（3）投加量在2mg/L以下的預加氯不影響ActifloR高效沉淀工藝對濁度的有效去除，且能增加對藻類的有效去除，相比預加氯為0的情況，藻類去除率能增加10%。

［1］李偉進，唐孝國，平文凱.新型ActifloR加砂高速沉淀池及其工程應用［J］.中國給水排水， 2010， 26（6） :55-57.

［2］張可方.水處理實驗技術［M］.廣州：暨南大學出版社，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，吳彩斌，羅威年，等.水廠混凝劑最佳投量燒杯試驗模擬方法研究［J］.江西農(nóng)業(yè)大學學報，2005，6（27）：930-932.

［5］顧夏聲，胡宏營，文湘華，等.水處理生物學［M］.北京：中國建筑工業(yè)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（漢族），湖北京山人，工程師，主要從事水處理工藝設計工作，（Tel）13501093743。