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在我国,目前大多数水厂采用的是混凝→沉淀→过滤→消毒的常规水处理工艺。但针对东北地区每年长达五个月的低温低浊水质,常规工艺不能有效处理。低温低浊水质的处理日益受到研究人员的重视。
本研究考察了微絮凝直接过滤工艺对低温低浊水的处理效果。微絮凝直接过滤是指原水加药絮凝后,不经沉淀直接进入滤池。微絮凝直接过滤工艺又简称为微絮凝工艺。本课题在大庆市中引水厂进行,在该地区每年约有五个月的低温低浊期,在此期间原水浊度降至10NTU以下,温度也降为1℃左右,属于典型的低温低浊水质。目前中引水厂冬季仍采用常规处理工艺,但处理效果很不理想。本课题正是为了寻求一适合该地水质的水处理工艺而开展的研究。
首先通过微絮凝条件的确定小试实验,对聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合氯化铝铁(PACF)的处理效果进行了对比研究,以选择适合该水质该工艺的混凝剂。结果表明在相同的实验条件下,PFC的各项出水指标均好于其它两个,且可有效控制出水中残余铝量。实验表明当投药量在4mg/L以上时均能取得良好效果,通过静态混凝实验还确定了滤前絮凝时间最佳为2min。
通过微絮凝直接过滤中试实验,考察了适合该工艺和水质的最佳投药量和滤速,以及其对滤池过滤性能的影响。实验表明当投药量为4mg/L,滤速为15m/h时,滤池的过滤性能发挥较好,滤池过滤周期为38h。该实验还通过各取样口出水水质的分析对比,考察了微絮凝直接过滤工艺中滤池的过滤机理。结果表明微絮凝直接过滤并非是简单的拦截沉降;而是以接触絮凝作用为主,机械筛滤及沉淀作用为辅将污染物从水中截留而去除。中试实验还考察了滤料对处理效果的影响,在微絮凝直接过滤工艺中宜采用大颗粒均质滤料。
通过对反冲洗系统的研究表明:微絮凝直接过滤工艺宜采用气水联合反冲洗系统,单独气冲强度15~18L/(m2·s),冲洗历时3min;气水混冲的气冲强度15~18L/(m2·s),水冲强度4~6L/(m2·s),冲洗历时为4min;清水漂洗4~6L/(m2·s),冲洗历时为4min。
以上各项实验结果表明微絮凝工艺可以有效处理低温低浊水,节省投药量,减少运行管理费用。具有重要的现实意义,有很好的开发应用前景。