強(qiáng)化混凝在給水處理工程中的應(yīng)用

耿艷瓊

摘 要：近年來，人們的生活水平有了顯著提高，對(duì)水質(zhì)也提出了更高的要求，為了能夠更好地滿足人們生活需求，提高水體凈化效果，這就需要我們不斷對(duì)凈化技術(shù)進(jìn)行提高與完善。飲用水處理主要是為了除去引入水源中所含的固體懸浮物、絮狀物、細(xì)菌或膠體雜質(zhì)，而凈化技術(shù)則是人們?cè)诤退廴静粩噙M(jìn)行斗爭(zhēng)的過程中獲得的。目前，在給水凈化處理過程中，強(qiáng)化混凝技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，是一種經(jīng)濟(jì)適用的給水處理技術(shù)，能夠有效控制水體中的天然有機(jī)物。文中從強(qiáng)化混凝的概念及優(yōu)勢(shì)出發(fā)，分析了作用機(jī)理和常用方法，并就其在給水處理中的具體應(yīng)用進(jìn)行了深入分析。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)化混凝；作用機(jī)理；給水處理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）04-0119-01

1 強(qiáng)化混凝概念及優(yōu)勢(shì)分析

強(qiáng)化混凝就是在對(duì)水進(jìn)行常規(guī)凈化處理時(shí)，向其中投放過量的混凝劑或助凝劑以及其他藥物，加強(qiáng)水的PH值控制來提高混凝或絮凝效果，從而更好地去除天然有機(jī)物，能夠提高常規(guī)處理過程中天然有機(jī)物的去除效果，盡可能地消除消毒副產(chǎn)物殘留，確保飲用水的健康和安全。但是該工藝去除有機(jī)物的效率往往比較低，而且波動(dòng)比較劇烈，這在很大程度上取決于有機(jī)物的形態(tài)和種類。在常規(guī)工藝改造過程中，要么增加深度處理構(gòu)筑物，例如活性炭吸附；要么增加預(yù)處理構(gòu)筑物，如生物預(yù)處理；也有的只對(duì)現(xiàn)有工藝加以改造，在常規(guī)工藝前后增加相應(yīng)的凈化構(gòu)筑物，如過濾、消毒以及強(qiáng)化混凝等。相比較而言，強(qiáng)化混凝技術(shù)的處理效果往往更好，同時(shí)，這種技術(shù)不僅投資成本較低，無需新增處理構(gòu)筑物，而且也不會(huì)造成土地占用，運(yùn)行費(fèi)用較低，往往更加適合對(duì)原有體系加以改造的項(xiàng)目。（如表1所示）

2 強(qiáng)化混凝的作用機(jī)理與常用方法

強(qiáng)化混凝技術(shù)能夠有效改變混凝條件，增加有機(jī)物的去除范圍，提高凈水效果。對(duì)于大分子天然有機(jī)物來說，能夠在無機(jī)膠體表面形成一層保護(hù)層，致使空間位阻或者雙電層排斥，增加膠體穩(wěn)定性。而混凝則是利用混凝劑水解后產(chǎn)物對(duì)水中膠體進(jìn)行電性中和，使其失去穩(wěn)定性，逐漸形成小顆粒直至絮凝成礬花，膠體失去穩(wěn)定性后往往會(huì)匯集成大的絮凝體，絮凝體在重力作用下沉淀，經(jīng)過過濾就能達(dá)到分離的作用。

目前，強(qiáng)化混凝技術(shù)主要有以下幾種方法：增加混凝劑的投入量；投入有機(jī)或無機(jī)絮凝劑；投入氧化劑；PH調(diào)整；用鐵鹽混凝劑代替鋁鹽混凝劑；對(duì)混合及絮凝設(shè)備加以完善。例如，如果水廠原水中氨氮含量增加，就會(huì)增加水處理的難度，特別是在降雨量較多的月份，原水氨氮含量將急劇增加。在給水處理過程中，每L原水中氨氮含量最高可達(dá)4mg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出1mg/L的正常標(biāo)準(zhǔn)，可以采取強(qiáng)化混凝技術(shù)加以處理，增加混凝劑PAC的投入量，從20mg/L增加為35mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，增加排泥次數(shù)，降低底泥含量，這樣能夠使沉淀池的沉淀效果得以改善，能夠去除80%左右的氨氮含量。另外，對(duì)于原水中含有的亞硝酸鹽，運(yùn)用強(qiáng)化混凝技術(shù)也能達(dá)到很好的應(yīng)用效果。

3 強(qiáng)化混凝技術(shù)在給水處理工程中的應(yīng)用

目前，在給水處理領(lǐng)域中，強(qiáng)化混凝技術(shù)主要用來控制飲用水中的消毒副產(chǎn)物殘留，從而提高居民飲用水的水質(zhì)。此前已有很多關(guān)于微污染水源強(qiáng)化混凝處理的研究，也有不少成功案例。同時(shí)，強(qiáng)化混凝技術(shù)能夠去除原水中所含的天然有機(jī)物，提高微污染水的水質(zhì)，這一點(diǎn)已在實(shí)驗(yàn)室以及模擬生產(chǎn)試驗(yàn)中得到印證。此外，強(qiáng)化混凝技術(shù)還能用于藻類的去除，例如高錳酸鉀復(fù)合藥劑PPC，相較于高錳酸鉀以及氯氣除藻而言，同等分量的PPC藥劑的除藻率要比預(yù)氯化提高近14%，氯后除藻率也能提高3.9%。不僅如此，強(qiáng)化混凝技術(shù)也能用于高色度水的處理，尤其是各種新型復(fù)合藥劑的開發(fā)，如高分子CGA絮凝劑，推動(dòng)了強(qiáng)化混凝技術(shù)的應(yīng)用，例如高錳酸鉀復(fù)合藥劑與粉末活性炭相互組合的工藝，更有利于有機(jī)物的降解，具有明顯的去濁、去色以及去嗅效果，還能有效降低預(yù)氯的投放量。再比如，磁力離子交換樹脂強(qiáng)化混凝，在低有機(jī)碳濃度、高堿度以及低有機(jī)物濃度的情況下也能有效去除THM以及HAA前質(zhì)，去除率能夠高達(dá)60%甚至更高。高鐵鹽能夠充當(dāng)預(yù)氧化劑和混凝劑，這是其有別于其他氧化劑的顯著特點(diǎn)之一，所以高鐵鹽往往比較適合有機(jī)物濃度較高時(shí)使用，需用量少。

長(zhǎng)期的實(shí)踐和研究表明，低溫低濁水能否得到有效處理。關(guān)鍵在于所選擇的助凝劑以及混凝劑是否恰當(dāng)，使絮凝過程得以強(qiáng)化，特別是最近幾年，強(qiáng)化混凝法的成功應(yīng)用案例也有不少。

要想促進(jìn)飲用水水質(zhì)提升，僅僅加強(qiáng)對(duì)水源的保護(hù)工作還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)對(duì)常規(guī)水處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化與完善，保證各種技術(shù)設(shè)備及參數(shù)處在最佳狀態(tài)，原因在于目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足以支撐全面深度處理，還是應(yīng)從常規(guī)處理著手。而強(qiáng)化混凝技術(shù)就是發(fā)展于常規(guī)混凝處理基礎(chǔ)上的一種去除水中各種有機(jī)物的處理工藝，具有成本低、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，只需對(duì)原有處理設(shè)備稍作修整改造就能付諸施行。在給水處理中，強(qiáng)化混凝技術(shù)的應(yīng)用主要是用于調(diào)節(jié)PH值，比如加入酸性物質(zhì)，或者利用離子交換原理，這些都是工業(yè)給水處理的常見方法。國(guó)內(nèi)外研究均表明，經(jīng)混凝處理過的水體PH值維持在5-6，通過適當(dāng)提高混凝劑的投放量能夠有效地去除大多數(shù)水源中所含的有機(jī)物。強(qiáng)化混凝技術(shù)使水處理系統(tǒng)的設(shè)備防腐及PH調(diào)節(jié)費(fèi)用增加，但對(duì)于有機(jī)物含量較低的水源來說，就能降低活性炭吸附設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用；如果水源中有機(jī)物含量比較高，也能有效提高其活性炭吸附設(shè)備的運(yùn)行效率，提高水體質(zhì)量。所以，需要針對(duì)源水開展強(qiáng)化混凝試驗(yàn)，通過試驗(yàn)確定水中有機(jī)物的PH值以及混凝劑的實(shí)際用量，并研究如何促進(jìn)強(qiáng)化混凝和其他工藝相互配合使用，加強(qiáng)新型高效混凝劑和助凝劑的研究，這對(duì)我國(guó)水污染治理來說具有重要意義，也充分顯示出混凝強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用推廣價(jià)值。

通過運(yùn)用強(qiáng)化混凝技術(shù)，不僅能夠做到最大限度地清除水中雜質(zhì)和濁度、清除水中的有機(jī)碳、消毒副產(chǎn)物以及剩余的混凝劑，而且能夠降低污泥量、運(yùn)行成本以及對(duì)環(huán)境的污染，這也是給水處理技術(shù)人員的奮斗目標(biāo)，各種反應(yīng)器開發(fā)、水力條件控制、各種處理工藝組合等都是為了實(shí)現(xiàn)這一共同目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，要促進(jìn)我國(guó)給水技術(shù)的發(fā)展，必須加強(qiáng)常規(guī)處理，注重混凝藥劑和消毒技術(shù)研發(fā)，提高特殊水質(zhì)的處理能力和技術(shù)水平，提高給水設(shè)備及其自動(dòng)化水平，但是，對(duì)于深度處理過程，無論是活性炭吸附還是臭氧技術(shù)，都必須新建構(gòu)筑物，增加設(shè)備，即便是新建生物預(yù)處理，都會(huì)增加工程投資，因此，為了提高經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，最好的辦法還是針對(duì)現(xiàn)有工藝加以改造，采用強(qiáng)化混凝的辦法，不新增任何構(gòu)筑物，這樣能夠有效節(jié)省工程改造費(fèi)用，運(yùn)用強(qiáng)化混凝法，每立方米水運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用僅需0.03-0.05元，氨氮以及亞硝酸鹽的去除率能夠達(dá)到80%左右，有機(jī)物去除率也能達(dá)到15%-20%。并且模擬生產(chǎn)試驗(yàn)也表明，該技術(shù)能夠有效除去原水中含有的天然有機(jī)物，而且對(duì)技術(shù)的要求不高，也無需投入大量資金，有很好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]黃文升.給水處理工程中的強(qiáng)化混凝技術(shù)[J].工業(yè)，2016，（7）：114.

[2]張才華.強(qiáng)化混凝技術(shù)在水處理中的研究進(jìn)展[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016，（14）：207.

[3]吳繼雄，官慶果.強(qiáng)化混凝技術(shù)在污水治理中的應(yīng)用[J].引文版：工程技術(shù)，2016，（6）：159.

[4]錢俊.強(qiáng)化混凝技術(shù)在水處理中的研究進(jìn)展[J].工程技術(shù)：文摘版，2016，（11）：34.