低溫低濁地表水處理技術(shù)的探討

【摘要】在我國北方地表水長時(shí)間處于低溫環(huán)境，同時(shí)這類地表水濁度也很低，而且隨著季節(jié)的更替水溫、水質(zhì)的變化幅度較大，采用常規(guī)的水處理方法難以達(dá)到水質(zhì)凈化的目標(biāo)，因此必須針對這樣的水質(zhì)特點(diǎn)采用相適合的水處理技術(shù)。本文介紹了低溫低濁地表水的特點(diǎn)，針對當(dāng)前常規(guī)混凝法處理低溫低濁地表水效果不佳的情況，探討了改進(jìn)措施及其他幾種先進(jìn)處理技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】低溫低濁地表水；水處理技術(shù)；影響因素

前言

在我國北方地區(qū)全年大部分時(shí)間的氣溫處于較低狀態(tài)，在南方進(jìn)入冬季后也會(huì)面臨這一情況，在水溫低的情況下地表水的濁度也會(huì)相應(yīng)降低，水質(zhì)的變化幅度較大，采用常規(guī)的水處理方法難以達(dá)到水質(zhì)凈化的目標(biāo)，因此必須針對這樣的水質(zhì)特點(diǎn)采用合適的水處理技術(shù)，力求將低溫、低濁的地表水的水質(zhì)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

1、低溫低濁地表水的特點(diǎn)

在低溫下，水的濁度會(huì)逐漸降低，同時(shí)動(dòng)力粘度系數(shù)增大，導(dǎo)致水中污泥等絮凝的速度減慢，顆粒物的沉降速度也趨于緩慢，因此導(dǎo)致在絮凝過程中顆粒物之間碰撞的概率降低，不易凝聚成大的絮凝體，同時(shí)水中的膠體顆粒溶劑化程度增強(qiáng)，使得顆粒周圍的水化膜加厚，阻礙了顆粒之間的凝聚，在混凝過程中形成的絮凝體重量輕，下沉速度緩慢，因此在常規(guī)工藝條件下不易將這些沉淀物從水中分離，從而影響水處理的進(jìn)度和效果。

江河等流動(dòng)的地表水在治理過程中可以充分利用水的流動(dòng)狀態(tài)設(shè)計(jì)工藝路線，且水在流動(dòng)狀態(tài)下不易產(chǎn)生各種藻類污染，而作為水庫水而言，由于其中的水大部分時(shí)間處于相對靜止的狀態(tài)，因此容易導(dǎo)致各種藻類大量繁殖，并且由于水的蒸發(fā)作用會(huì)逐漸增加水體的礦化程度，各種藻類和植物腐爛會(huì)導(dǎo)致水的濁度增加，因此較之江河等地表水，水庫水的處理難度會(huì)更高。

2、低溫低濁地表水處理技術(shù)及改進(jìn)方法

2.1常規(guī)混凝法及改進(jìn)措施

一般情況下，低溫低濁水處理的工藝與常規(guī)城市生活用水處理工藝類似，均包括混合、絮凝、沉淀、過濾等工序，所不同之處在于低溫低濁水處理過程中添加的混凝劑和助凝劑要更為嚴(yán)格，一般要選擇受水溫變化影響小的混凝劑，如FeCl3、PFS等，實(shí)驗(yàn)證明聚硫酸鐵（PFS）、聚硅酸鐵等在低溫下具有比FeCl3更好的凝聚效果，在實(shí)際工程中已經(jīng)得到一定的應(yīng)用，而如果地表水的pH值變化幅度較大，可選用聚硅酸硫酸鋁等作為混凝劑，可使水體中的膠體等形成大的絮凝體，加快沉降速度，從而迅速降低水的濁度。在實(shí)際工作中，要根據(jù)不同的地理位置以及不同的水質(zhì)特點(diǎn)選擇合適的混凝劑和助凝劑。

2.2泥渣回流

針對低溫低濁地表水濁度低的特點(diǎn)，可通過加大水體濁度的方式改善其中懸浮物質(zhì)的沉降性能，常規(guī)方法是向水中加入與水中懸浮顆粒物粒度相同或極度接近的粘土或黃土等物質(zhì)，增加顆粒之間的碰撞而提高水中懸浮物的去除率，然而現(xiàn)實(shí)中很難保證所加入的物質(zhì)粒度與水體中顆粒物的粒度相同，因此較難實(shí)現(xiàn)，而如果采用機(jī)械攪拌的方式可以增加泥渣回流速度從而可增加水體的濁度，因此可以提高水中顆粒物絮凝的效果。

2.3預(yù)氧化

針對水庫等地表水有機(jī)物含量高、藻類等雜質(zhì)繁殖性較強(qiáng)的特點(diǎn)，可采用添加氧化劑預(yù)處理的方式，一方面可將有機(jī)污染物降解，另一方面也可去除無機(jī)顆粒表面的有機(jī)膜，以降低其穩(wěn)定性，為絮凝、沉降作用打下基礎(chǔ)。如采用次氯酸鈉、高錳酸鉀、臭氧等可有效去除原水中的藻類，降低水體富營養(yǎng)化程度，然而，次氯酸鈉等含氯的氧化劑會(huì)產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，有可能會(huì)危害人體健康，因此對于接觸類水體一般不予采用，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，高錳酸鉀復(fù)合藥劑通過高錳酸鉀與其他藥劑的協(xié)同作用可有效去除水中的有機(jī)污染物，同時(shí)還有助凝、助濾的作用，處理效果較好。臭氧對水中有機(jī)物的去除效果也非常顯著，只是制取臭氧較為復(fù)雜，成本較高，因此局限了其實(shí)際應(yīng)用。

2.4氣浮法

由于低溫低濁地表水中膠體雜質(zhì)含量低，如果濁度過低，但還達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)進(jìn)一步增加去除的難度，此時(shí)依靠添加大量的混凝劑以及助凝劑效果也不顯著，往往膠體之間很難形成大的絮凝體或即便形成也較為松散，在水流沖擊下容易破碎，因此處理難度很大。經(jīng)試驗(yàn)表明，用氣浮池代替?zhèn)鹘y(tǒng)的沉淀池來處理濁度低的水具有很好的效果，其工作原理為：在氣浮池底部產(chǎn)生大量的微氣泡，這些微氣泡在浮力的作用下逐漸上浮，在上浮的過程中會(huì)與膠體顆粒發(fā)生碰撞、粘附等，因此水中的膠體等懸浮物隨著氣泡一同上浮至水面，通過過濾的方式實(shí)現(xiàn)固液分離，從而去除含量較低的膠體。

2.5膜分離技術(shù)

膜技術(shù)已經(jīng)在水處理領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用，通過膜分離技術(shù)科有效過濾掉水中的固相雜質(zhì)，并且水體溫度、濁度等對于膜分離技術(shù)的分離效果沒有任何影響，因此膜技術(shù)被認(rèn)為是一種非常有前途的低溫低濁地表水處理技術(shù)。其工作原理為：用膜過濾代替?zhèn)鹘y(tǒng)的濾池過濾，可利用原水流動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行直接的過濾，粒徑大于膜微孔直徑的即被濾除掉，在整個(gè)過程中不需要添加任何混凝劑、助凝劑，在過濾過程中不需要施加壓力或所需壓力很小，在膜逐漸失去過濾作用之時(shí)可采用反沖洗的手段使其再生，因此運(yùn)行較為方便。

2.6高梯度磁力分離技術(shù)

高梯度磁力分離技術(shù)在廢水處理以及飲用水處理中得到越來越多的應(yīng)用，其作用原理為：對水流施加一個(gè)磁場，此時(shí)水中的顆粒物處在重力、浮力、慣性力、摩擦力以及磁力等多種力的作用之下，當(dāng)磁力大于其他所有力的疊加時(shí)，固體顆粒物就會(huì)在磁場作用下被分離出去，對某一顆粒而言，它所受力的大小取決于磁場強(qiáng)度與場梯度的大小。沒有-定的磁場強(qiáng)度，分離弱磁性微細(xì)顆粒困難，但僅靠增大磁場強(qiáng)度來提高磁力，即所謂強(qiáng)磁性分離是不經(jīng)濟(jì)的。若磁場強(qiáng)度一定，用增大磁場梯度來提高磁力，則更經(jīng)濟(jì)，這就是高梯度磁性分離的優(yōu)點(diǎn)。

結(jié)束語

隨著人們對生活用水關(guān)注程度越來越高，低溫低濁地表水處理技術(shù)越來越被重視，而低溫低濁地表水的處理比常規(guī)水處理方法更為復(fù)雜，而且由于地理位置不同以及原水水質(zhì)特點(diǎn)的千差萬別，使得對低溫低濁地表水的處理沒有一個(gè)固定的方法，本文所述各種處理技術(shù)每種都有其各自的優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際工作中一定要根據(jù)當(dāng)?shù)卦|(zhì)情況采用合理的處理工藝，不斷優(yōu)化工藝參數(shù)，并綜合考慮工藝運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性等，使低溫低濁地表水通過處理在達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)降低運(yùn)行成本。

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