強(qiáng)化混凝對(duì)低溫微污染地下水處理試驗(yàn)研究

吳睿

摘 要：由于自然和人為污染等原因，我國(guó)北方地區(qū)地下水存在溫度過低，鐵（Fe）含量過高的問題，常規(guī)水處理工藝對(duì)此很難解決。本試驗(yàn)采用強(qiáng)化混凝的方式對(duì)低溫微污染地下水進(jìn)行處理研究。結(jié)果表明，粉末活性炭與PAC同時(shí)投加時(shí)，錳的去除率都為最高，錳的去除率為40.6%。所以強(qiáng)化混凝工藝可以有效降低低溫水錳（Mn）微污染指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)化混凝；猛；地下水

我國(guó)地大物博，水資源儲(chǔ)備量很大，但由于我國(guó)人口眾多，水資源人均占有量很少且分布不均，屬于貧水國(guó)家。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和水資源開發(fā)活動(dòng)的開展，水資源破壞嚴(yán)重，地表水存在水量不足以及部分污染嚴(yán)重等問題。在這樣的狀況下地下水一直被當(dāng)作潔凈可靠的水資源。地下水是組成水資源的重要部分，在人們的生產(chǎn)和生活中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。[1]

北方城鎮(zhèn)工業(yè)和生活用水的主要來源為地下水，地下水的污染嚴(yán)重影響北方地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。當(dāng)?shù)叵滤谑艿交瘜W(xué)，細(xì)菌，有機(jī)物污染時(shí)，如果處理不當(dāng)會(huì)對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響。[2]2014年，對(duì)主要分布在北方17?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）平原區(qū)的2071個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)井進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，地下水水質(zhì)總體較差。其中，水質(zhì)優(yōu)良的測(cè)井占評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)井總數(shù)的0.5%、水質(zhì)良好的占14.7%、水質(zhì)較差的占48.9%、水質(zhì)極差的占35.9%。[3]主要超標(biāo)指標(biāo)為總硬度、鐵、錳、溶解性總固體、“三氮”（亞硝酸鹽、硝酸鹽和氨氮）、硫酸鹽、氟化物、氯化物、有機(jī)物等。當(dāng)人體攝取過量的上述超標(biāo)物質(zhì)可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的疾病甚至死亡。所以，迫切需要相關(guān)方面的技術(shù)工藝支來解決地下水污染的問題。

常規(guī)的水處理工藝難以實(shí)現(xiàn)低溫微污染原水的出水標(biāo)準(zhǔn)，采用強(qiáng)化混凝可以將水中的一些污染物質(zhì)降低，為后續(xù)的處理工藝減輕負(fù)擔(dān)。

試驗(yàn)

1. 試驗(yàn)水質(zhì)

在低溫實(shí)驗(yàn)室模擬微污染地下水，原水水質(zhì)指標(biāo)及飲用水標(biāo)準(zhǔn)如下：

Mn的含量為0.36～0.65mg/L，溫度為 2～5℃。

1. 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)選擇粉末活性炭作為強(qiáng)化混凝藥劑，粉末活性炭不僅可以降低濁度，對(duì)鐵，鋁，汞等有較強(qiáng)的吸附作用。相較于其他種類的強(qiáng)化混凝藥劑具有明顯優(yōu)勢(shì)。

粉末活性炭投加方式分三種：A方式，粉末活性炭在投加PAC前5分鐘投加；B方式，粉末活性炭與PAC同時(shí)投加；C方式，粉末活性炭在投加PAC 2分鐘后投加。以出水水質(zhì)情況，確定粉末活性炭的最佳投加劑量和投加時(shí)間。PAC的投加量為10mg/L，具體水質(zhì)情況見表1，活性炭的投加量確定在0～40mg/L范圍。

使用六聯(lián)攪拌機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化混凝模擬試驗(yàn)。混凝藥劑采用的是PAC，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，加入PAC以250r/min攪拌1min左右。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速80～100r/min維持5min，再調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速到40～60r/min維持10min。取下靜沉15min后，取上清液測(cè)試Fe，Mn等指標(biāo)。

結(jié)果與討論

強(qiáng)化混凝對(duì)低溫微污染地下水猛的處理效果。強(qiáng)化混凝對(duì)錳的去除效果如下圖。

粉末活性炭的投加量對(duì)錳的去除效果

從圖中可以看出在不投加活性炭，PAC混凝可以去除8.4%的錳，在投加粉末活性炭后三種方式對(duì)錳的去除效果均好于只投加PAC對(duì)錳的去除效果，粉末活性炭能使錳的去除率升高的原理和去除鐵一樣，這是因?yàn)榉勰┗钚蕴烤哂写呋臀阶饔?。A方式在投加40mg/L粉末活性炭時(shí)錳的去除效果最好，此時(shí)錳的去除率為29.4%；B方式在投加20mg/L粉末活性炭時(shí)錳的去除效果最好，此時(shí)錳的去除率為40.6%；C方式在投加40mg/L粉末活性炭時(shí)錳的去除效果最好，此時(shí)錳的去除率為36.3%。

根據(jù)圖中所示，B方式在投加20mg/L粉末活性炭時(shí)對(duì)錳的去除效果最好，去除率可以達(dá)到40.6%。

3 結(jié)論

根據(jù)以上結(jié)果經(jīng)綜合分析后，應(yīng)選擇該種投加方式：粉末活性炭與PAC一起投加，投加10mg/L的PAC，投加20mg/L粉末活性炭。此時(shí)鐵，錳的去除率都為最高。較優(yōu)投加方式的去除效果：錳的去除率為40.6%，，強(qiáng)化混凝工藝可以有效降低水錳（Mn）等微污染指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡成麗，侯靜.淺談我國(guó)地下水的污染現(xiàn)狀和預(yù)防措施[J].現(xiàn)代交際，2014，384（06）：94.

[2]尹雅芳，劉德深，李晶，苗迎，吳旺發(fā).中國(guó)地下水污染防治的研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2011.6.36（6）：27-30.

[3]中華人民共和國(guó)水利部.中國(guó)水資源公報(bào)[N].2014.