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      不同混凝劑的水處理效果及對(duì)超濾膜影響探究

      2013-01-17 13:25:22高寶忠
      關(guān)鍵詞:跨膜混凝劑超濾膜

      高寶忠

      (陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司永坪煉油廠,陜西 延川 717208)

      不同混凝劑的水處理效果及對(duì)超濾膜影響探究

      高寶忠

      (陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司永坪煉油廠,陜西 延川 717208)

      當(dāng)今社會(huì)供水原水質(zhì)量逐漸降低,而人們?nèi)粘S盟囊笈c期望正不斷提升,處理原水水質(zhì)低下與高質(zhì)量供水之間的沖突是當(dāng)下供水工作面臨的首要問題。本文著重對(duì)AS、PAC及FeCl3三種混凝劑進(jìn)行水處理試驗(yàn),觀察水質(zhì)處理效果及各自對(duì)超濾膜的影響情況,為新時(shí)期水處理工作提供可靠依據(jù)。

      混凝劑;水處理效果;超濾膜

      混凝劑是供水處理環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù)因素?,F(xiàn)代化的水處理技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,且正處于不斷的發(fā)展之中。新的水處理工作不需要很大的工作場(chǎng)地,就能同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和能耗控制,且水處理綜合效果也較好。在原水處理過程中,通過適量的混凝劑與水中各種雜質(zhì)相結(jié)合而形成礬花狀物質(zhì),形成的“礬花“在通過超濾膜之時(shí)形成濾餅層,在后續(xù)的反洗運(yùn)行中被洗脫,即能有效提升水質(zhì),還能降低對(duì)超濾膜的影響。

      1 不同混凝劑水處理試驗(yàn)

      1.1 水質(zhì)選取

      選取水質(zhì):平均溫度6.1℃,平均濁度2.4NTU,平均pH值為8.1,平均UV254為0.055cm-1,平均 CODMn為 3.3mg/L。

      1.2 水處理試驗(yàn)

      小試試驗(yàn)選用六聯(lián)攪拌器及相應(yīng)規(guī)格的燒杯進(jìn)行,其中六聯(lián)攪拌器的參數(shù)設(shè)為快速110轉(zhuǎn)每分鐘,共轉(zhuǎn)動(dòng)3分鐘;慢速為70轉(zhuǎn)每分鐘,共轉(zhuǎn)7分鐘,靜沉處理5分鐘。

      中試試驗(yàn)操作流程及裝置應(yīng)用情況如圖1。

      圖1 中試試驗(yàn)流程及裝置

      在試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備完畢之后,將不同種類的混凝劑:精制硫酸鋁(AS)、聚合氯化鋁(PAC)及三氯化鐵(FeCl3)三種進(jìn)行中試試驗(yàn)研究,著重觀察不同混凝劑投放量之下的水質(zhì)處理效果及超濾膜壓差情況。本次試驗(yàn)中的超濾膜選用國(guó)產(chǎn)聚氯乙烯中空纖維型超濾膜材料,一組共5個(gè)膜組件,有效膜面積20m2,孔徑為0.005μm。使用水泵將原水提升處理,使用130μm孔徑的自清洗過濾器進(jìn)行過濾處理,處理完畢后投放各種混凝劑,并將投放完畢的原水置入管道混合器之中接受后續(xù)反應(yīng)池?cái)嚢杼幚恚笥赡ぱb置過濾處理,使用抽吸泵將膜裝置中的處理水吸出,基本完成水處理操作。

      1.3 處理情況分析

      原水處理完畢后,使用壓力傳感器測(cè)定超濾膜壓差,玻璃電極法檢測(cè)pH,用濁度儀分析測(cè)定處理后的水濁度。

      2 水處理效果及超濾膜影響

      2.1 小試試驗(yàn)

      三種混凝劑的加入量越大,處理后的水濁度就越小,當(dāng)投放量高于某一值時(shí),混凝劑的水濁度處理效果就會(huì)逐漸穩(wěn)定,這個(gè)劑量點(diǎn)稱為最佳劑量,三種混凝劑的最佳劑量點(diǎn)分別為:AS-13mg/L(濁度控制率 64.31%),PAC-7mg/L(濁度控制率69.74%),F(xiàn)eCl3-9mg/L(濁度控制率65.81%)。其中以PAC的去除率最高,AS及FeCl3去除率相近。

      對(duì)于處理水pH方面,AS-7.6,PAC-7.5,F(xiàn)eCl3-7.8,相互之間對(duì)比差異很小,三種混凝劑水質(zhì)處理的pH效果均符合相關(guān)指標(biāo)。

      因而,綜合來講,小試試驗(yàn)階段的處理效果以PAC最佳,F(xiàn)eCl3其次,AS效果最差。但是,F(xiàn)eCl3成本相對(duì)較低(AS價(jià)格為 900 元/噸,PAC 價(jià)格 1100/噸,F(xiàn)eCl3價(jià)格700/噸),綜合優(yōu)勢(shì)應(yīng)以FeCl3最好。

      2.2 中試試驗(yàn)

      此階段主要分析水處理過程超濾膜影響情況。上述三種混凝劑投入后處理10h,經(jīng)歷2個(gè)排空期,以最佳投放量投放三種混凝劑,第一周期各自處理前后跨膜壓分別為:AS-16.70、30.99,PAC-27.5、28.23,F(xiàn)e-Cl3-30.35、32.90;第二周期各自處理前后跨 膜 壓 分 別 為 AS-31.40、35.8,PAC-27.40、28.58,F(xiàn)eCl3-32.76、34.69;綜合對(duì)比兩個(gè)周期三種混凝劑投放最佳劑量的跨膜壓差情況,得FeCl3混凝劑下的跨膜壓差變化最快,其次為PAC,再次為AS。

      2.3 處理效果

      本次研究中,三種混凝劑的投放均可將處理水的濁度控制在0.085NTU內(nèi),濁度去除效果均優(yōu)秀,其中以FeCl3最佳,其余兩種混凝劑效果無差異。三種混凝劑檢測(cè)CODMn檢測(cè)結(jié)果為AS-2.5mg/L,PAC-2.6mg/L,F(xiàn)eCl3-2.4mg/L,去除率為(添加最佳劑量的混凝劑):AS-33.5% ,PAC-52.8%,F(xiàn)eCl3-53.1%,PAC與 FeCl3的去除效果對(duì)比沒有明顯差異,AS去除效果遜于其余兩者。最終檢驗(yàn)出的pH值,AS-7.6,PAC-7.5,F(xiàn)eCl3-7.8,相互之間對(duì)比無明顯差異,三種混凝劑水質(zhì)處理的pH效果均符合相關(guān)指標(biāo)。

      結(jié)語

      本次研究以精制硫酸鋁(AS)、聚合氯化鋁(PAC)及三氯化鐵(FeCl3)三種混凝劑進(jìn)行水處理試驗(yàn),三種混凝劑的最適宜應(yīng)用劑量分別為:AS-13mg/L,PAC-7mg/L,F(xiàn)eCl3-9mg/L。三種混凝劑水處理pH結(jié)果對(duì)比無明顯差異,均符合相關(guān)指標(biāo);處理前后跨膜壓以FeCl3最為明顯,其次為PAC,再次為AS。FeCl3濁度去除效果均優(yōu)秀,其余兩種混凝劑效果無差異。CODMn去除效果:PAC與FeCl3的去除效果對(duì)比沒有明顯差異,AS去除效果遜于其余兩者。本次研究結(jié)果顯示,F(xiàn)eCl3綜合處理效果相對(duì)好,加之,F(xiàn)eCl3成本相對(duì)較低,綜合優(yōu)勢(shì)應(yīng)以FeCl3最為明顯?;炷齽┑倪x取應(yīng)在考慮濁度去除、CODMn去除、pH控制效果的同時(shí),考慮應(yīng)用難度及成本,綜合多種影響因素,選擇最為有效的水處理方式。

      [1]史慧婷,楊艷玲,李星,等.混凝-超濾處理低溫低濁受污染水試驗(yàn)研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,26(2):144-148.

      [2]吳潔.混凝-微濾工藝去除水中天然有機(jī)物的膜污染試驗(yàn)研究[D].北京:北京交通大學(xué),2009.

      [3]李海超.混凝與超濾聯(lián)用技術(shù)處理黃浦江原水的試驗(yàn)研究[D].上海:同濟(jì)大學(xué),2011.

      [4]劉萍.混凝-超濾組合工藝處理湘江微污染源水特性研究[D].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué),2009.

      [5]郭怡欣.超濾及其組合工藝處理洗車廢水試驗(yàn)研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2009.

      TE62

      A

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