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微污染水源水的强化絮凝处理
利用微涡旋控制理论对南方某水厂传统絮凝网格进行了强化絮凝改造.运行结果表明,基于对剪切力与粘性力控制的`强化絮凝网格处理微污染水源水具有一定优势:絮凝能耗小,出水矾花密实(分形系数大),矾花粒径大,对应的沉后水浊度降低0.1～0.3 NTU,沉后水、砂滤水藻类和有机物的去除率分别增加2%～5%.
作 者：汪义强 赫俊国 张金松 于德强 作者单位：汪义强,张金松(深圳市水务(集团)有限公司,深圳,518031)赫俊国(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090)
于德强(北京市市政工程设计研究总院,北京,100045)
刊 名：给水排水 ISTIC PKU英文刊名：WATER & WASTEWATER ENGINEERING 年，卷(期)： 30(10) 分类号：X7 关键词：微涡旋 强化絮凝 微污染 网格微污染水源处理实验报告
环境实验报告
摘要：为了加深对混凝理论的理解，掌握混凝剂的特性，决定针对微污染水源处
理方面进行设计性实验，我们采用了AL2(SO4)3混凝剂，对于我们所取的麓湖水样来说，其最佳投药量为50 mg/L，最佳适用范围为40 mg/L ~60 mg/L。而混凝效果受以下因素影响：（1）废水性质的影响（2）共存杂质的种类和浓度（3）混凝剂的影响。水的胶体杂质浓度、PH值、水温及共存杂质等都会不同程度地影响混凝效果。投药量最大时，混凝效果并不一定是好的。因为当铝盐投药量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用，使脱稳胶粒电荷变号或使胶粒被包卷而重新稳定。而且投药量大也容易出现产生大量含水率很高的污泥的问题。
关键词：混凝、混凝剂AL2(SO4)3、矾花、浊度、投药量、PH。
一、实验目的及意义
1、要求认识几种混凝剂，掌握其配制方法。 2、观察混凝现象，从而加深对混凝理论的理解。 3、认识混凝理论对微污染水源处理的重要意义。
二、水样水质、仪器设备及药品
水样水质：取至汾河的微污染水，水温属于常温水，浊度>10。
仪器设备：1000ml量筒2个；1000ml烧杯6个；100ml烧杯2个；10ml移液管
2个；2ml移液管1个；医用针筒1根；洗耳球1个；光电浊度仪1台；六联搅拌器1台。
药 品：AL2(SO4)3。
三、实验原理
水中粒径小的悬浮物以及胶体物质，由于微粒的布朗运动，胶体颗粒间的静电斥力和胶体表面的水化作用，致使水中这种含浊状态稳定。
向水中投加混凝剂后，由于如下原因：①能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的δ电位，实现胶粒的“脱稳”；②发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用；③网捕作用，从而达到颗粒的凝聚。
四、实验步骤
实验方法：变速混凝搅拌器混凝实验 实验步骤如下：
（1）到麓湖取水样。
（2）认真了解ZR4-6型混凝试验搅拌器的使用方法。
（3）用1000 mL量筒取6个水样至6个1000 mL烧杯中（所取水样已经过均匀混合搅拌，且取样时是一次量取）。
（4）投药量：AL2(SO4)3 0.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0mL(所配给的AL2(SO4)3的浓度c为20 g/L)。
（5）将第一组水样置于ZR4-6型混凝试验搅拌器下（搅拌时间和程序已按说明
书预先设定好）与此同时，按计算好的投药量，用移液管分别移取不同量的药液 至加药管中。
（6）开动机器，在第一次自动加药后，用蒸馏水冲洗加药试管两次。 （7）混凝实验搅拌器以500r/min的速度搅拌30s，150r/min速度搅拌5min，80r/min的速度搅拌10 min。
（8）搅拌过程中，观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”外观、大小、密实程度等。
（9）搅拌过程完成后，停机，静沉15 min，观察并记录“矾花”沉淀的过程。 （10）第一组6个水样，静止15 min后，用医用针筒取出约的上清液，并分别用浊度仪测出剩余浊度，记入表中。
（11）比较第一组实验结果，根据6个水样所测得的剩余浊度值，以及水样混凝沉淀时现象观察记录的分析，对最佳投药量所在区间做出判断，缩小实验范围为3.0左右，加药量取2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5 mL的浓度c为20 g/L的AL2(SO4)3。重复以上实验步骤。
五、原始数据记录
实验中各个指标的测定数据记录表
六、数据处理及结果 实验过程的观察记录表
七、对结果的分析、讨论及改进设想
1、根据混凝曲线图确定药剂的.最佳投药量和最佳适用范围。
答：根据混凝曲线图确定药剂的最佳投药量为50 mg/L，最佳适用范围为40
mg/L ~60 mg/L。
2、混凝剂AL2(SO4)3的特点、主要优缺点。
答：当PH<3时，简单水合铝离子[Al(H2O6)]3+可起压缩胶体双电层作用，在PH
＝4.5～6.0范围内（视混凝剂投量不同而异），主要是多核羟基配合物对负电荷胶体起电性中和作用，凝聚体比较密实；在PH＝7～7.5范围内，电中性氢氧化铝核物[Al(OH)3]n可起吸附架桥作用，同时也存在某些羟基配合物的电性中和作用。天然水的PH值一般在6.5~7.8之间，铝盐的混凝作用主要是吸附架桥和电性中和，两者以何为主，决定于铝盐投加量，当铝盐投加量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用。
优缺点：精制硫酸铝杂质含量小，价格较贵；粗制硫酸铝杂质含量多，价格
较低，但质量不稳定，增加了药液配制和废渣排除方面的操作麻烦。采用固态硫酸铝的优点是运输方便，但制造过程多了浓缩和结晶工序。如果水厂附近就有硫酸铝制造厂，最好采用液态，这样可节省浓缩、结晶的生产费用。硫酸铝使用方便，但水温低时，硫酸铝水解较困难，形成的絮凝体比较松散，效果不及铁盐混凝剂。
3、在混凝实验中应注意哪些操作方法，对混凝效果有什么影响？ 答：在混凝实验中应注意的操作方法及其对混凝效果的影响如下：
1）在混凝实验中量取水样时应先搅拌均匀，并且一次量取，以此来减少取样浓度上的误差；
2）移取药液时应尽量做到精确。加药量在药液少时，要掺点蒸馏水摇匀，以免沾在试管上的药液过多，影响投药量的精确度；
3）在自动加药后，要有蒸馏水冲洗加药的试管两次，以确保投药量的精确，而且冲洗的速度要快，因为搅拌时间是有限定的，这一系列的程序也是有一定要求并事先已设定好的，速度快才不会影响实验的顺利进行；
4）移取烧杯中的沉淀水上清液时，要用相同的条件取上清液，不要沉下去的矾花搅拌起来，以确保所测浊度的精确性。
八、结论 一、根据实验结果以及实验中所观察到的现象，简述影响混凝效果的几个主要因素。
答：根据实验结果以及实验中所观察到的现象，影响混凝效果的主要因素有：
1、水温影响 原因：（1）混凝剂的水解速度慢，生成的絮凝体细而松，强度小，不易沉。
（2）低温水的粘度大，颗粒沉降速度降低，而且颗粒之间碰撞机会减少，影响了混凝效果。 改善措施：（1）增加混凝剂的投量，以改善颗粒之间碰撞条件。
（2）投加助凝剂（如活化硅酸）或粘土以增加绒体重量和强度，提高沉速。
2、水的PH值和碱度影响
+
（1）铝盐的水解过程中不断产生H，从而导致水的PH值。要使PH值保持在最佳范围以内，水中应有足够的碱性物质。天然水中均有一定的碱度（通
-常是HCO3），它对PH值有缓冲作用。当原水碱度不足或混凝剂投量甚高时，水的PH值将大幅度下降以至影响混凝剂继续水解。（2）采用三价铁盐混凝
3+3+
剂时，由于Fe水解产物溶解度比Al水解产物溶解度小，且氢氧化铁并非典型的两性化合物，故适用的PH值范围较宽。用硫酸亚铁作混凝剂时，应首先将二价铁氧化成三价铁方可。（3）高分子混凝剂的混凝效果受水的PH值影响较小因此，要投加碱剂（如石灰）以中和混凝剂水解过程中产生的氢离子。
3、水中悬浮物浓度的影响
（1）水中悬浮物的浓度很低时，颗粒碰撞速率大大减小，混凝效果差。 （2）水中悬浮物的浓度很高时，为使悬浮物达到吸附电中和脱稳作用，所
需铝盐或铁盐混凝剂量将相应大大增加 改善措施：（1）在投加混凝剂的同时投加高分子助凝剂。
（2）投加矿物颗粒（如粘土等）以增加混凝剂水解产物的凝结中
心，提高颗粒碰撞速率并增加絮凝体密度。
（3）采用直接过滤法。 4、共存杂质的种类和浓度
共存杂质包括有利于絮凝的物质和不利于混凝的物质。 5、混凝剂的影响
即混凝剂种类的选择和投药量值的确定。 二、为什么投药量最大时，混凝效果不一定好？ 答：投入的药量应根据胶体浓度及无机金属盐水解产物的分子形态、荷电性质和
荷电量等而确定。当高分子混凝剂投药量最大时，会产生“胶体保护”作用。胶体保护可理解为：当全部胶粒的吸附面均被高分子覆盖以后，两胶粒接近时，就受到高分子的阻碍而不能聚集，这种阻碍来源于高分子之间的相互排斥。排斥力可能来源于“胶粒－胶粒”之间高分子受到压缩变形而具有排斥势能，也可能由于高分子之间的电斥力（对带电高分子而言）或水化膜。而且投药量大也容易出现产生大量含水率很高的污泥的问题。这种污泥难于脱水，会给污泥处置带来很大困难。所以投药量最大时，混凝效果不一定是好的，应该根据具体废水的性质以及共存杂质的种类和浓度，通过实验，选定出适当的混凝剂种类与投加的剂量。
强化混凝与活性炭联用处理赣江微污染水源水试验
摘要：采用强化混凝与活性炭联用技术对赣江微污染水源水处理进行试验研究.试验结果表明,强化混凝与活性炭联用较常规工艺能减小出水浊度,显著提高CODMn和UV254的去除率,并有效控制出水余铝含量.原水CODMn为4.10～4.25 mg/L左右,UV254为0.2～0.3 mg/L时,中试系统出水浊度降低了12%左右,出水CODMn和UV254分别为0.5～0.7 mg,L和0.015～0.025 mg/L,各自去除率较传统工艺分别提高了36%和40%左右.试验出水余铝浓度均＜0.2 mg/L,NH3-N去除率没有明显提高.作 者：聂小保 张鹏 Nie Xiaobao Zhang Peng 作者单位：聂小保,Nie Xiaobao(长沙理工大学水利学院,湖南410076)张鹏,Zhang Peng(中冶集团建筑研究总院环保院,北京100088)
期 刊：环境工程 ISTICPKU Journal：ENVIRONMENTAL ENGINEERING 年，卷(期)：, 25(3) 分类号：X7 关键词：赣江 微污染水源水 活性炭强化混凝生物活性炭膨胀床工艺处理微污染水源水
在北京三家店水库建立150 L的反应器,研究了以活性炭为微生物载体的膨胀床工艺对微污染水源水中有机物和氨氮的处理效果及其受温度影响的程度.结果表明,本工艺对有机物和氨氮具有较好的'处理效果,对温度具有较强的适应性,常温下(15℃左右)和低温下(＜4℃)对CODMn的去除率分别为20%和10%,对氨氮的去除效率大于85%.处理三家店水库出水可以满足二类地表水对CODMn的要求.长期运行水力负荷的冲击并不会对本工艺造成明显的影响,在氨氮不足条件下,通过适当提高水力负荷可增加通过反应器氨氮的量,从而促进其对有机物的去除.
作 者：张山立 刘红 李其军 Shvetsov V Morozova K 王占生 ZHANG Shan-li LIU Hong LI Qi-jun Shvetsov V Morozova K WANG Zhan-sheng 作者单位：张山立,ZHANG Shan-li(北京师范大学环境学院,北京,100875)刘红,LIU Hong(北京航空航天大学环境工程系,北京,100083)
李其军,LI Qi-jun(北京市水利科学研究所,北京,100044)
Shvetsov V,Morozova K,Shvetsov V,Morozova K(俄罗斯给排水设计研究院,俄罗斯,莫斯科,12)
王占生,WANG Zhan-sheng(清华大学环境科学与工程系,北京,100084)
刊 名：农业环境科学学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF AGRO-ENVIRONMENT SCIENCE 年，卷(期)： 24(5) 分类号：X703.1 关键词：微污染水源水 生物活性炭 膨胀床 有机物 氨氮水生植物滤床预处理微污染水源水
在太湖陈东港入湖口处进行了水生植物滤床(APFB)处理河水的中试,结果表明APFB的最佳水力负荷为2.5～3.0 m3/(m2・d),最佳水深为10～20 cm.在最佳运行条件下,APFB对氨氮、有机物、叶绿素a(Chl-a)和浊度的平均去除率分别达到30%、25%、80%和90%以上.此外,在分析污染物沿床体长度方向变化规律的.基础上,初步探讨了APFB的工艺原理.
作 者：宋海亮 吕锡武 李先宁 稻森悠平 作者单位：宋海亮,吕锡武,李先宁(东南大学,环境工程系,江苏,南京,210096)稻森悠平(日本国立环境研究所,日本,筑波,305-0053)
刊 名：中国给水排水 ISTIC PKU英文刊名：CHINA WATER & WASTEWATER 年，卷(期)： 20(11) 分类号：X172 关键词：水生植物滤床 微污染水源水 预处理造纸中段水的絮凝-吸附处理
针对造纸中段废水,选择了聚合氯化铝(PAC)作絮凝剂,粉末活性炭作吸附剂,确定了絮凝-吸附的处理工艺,并考察了pH值、药剂投加量等因素对处理效果的`影响.结果表明:当废水pH值为6.0～7.5、PAC的投加量为1.5g・L-1、活性炭投加量为2.0g・L-1时,处理后造纸中段废水的COD由1728.1mg・L-1降至132.2mg・L-1,浊度降至7.5度,出水pH值在7左右,能够达标排放.
作 者：刘红 梁晶 邵俊 罗薇薇 LIU Hong LIANG Jing SHAO Jun LUO Wei-wei 作者单位：武汉科技大学,化工与资源环境学院,湖北,武汉,430081 刊 名：化学工程师 ISTIC英文刊名：CHEMICAL ENGINEER 年，卷(期)： 20(6) 分类号：X793 关键词：造纸废水 聚合氯化铝 活性炭 COD 絮凝 吸附微污染水源水处理技术研究进展
以微量有机物,氨氮污染为主要特征的微污染水源水给常规水处理工艺提出了挑战.常规水处理工艺对此类水源水的处理效果很差,难以达到国家的`饮用水标准.通过对多种水处理技术包括强化常规处理技术,化学及生物预处理,高级氧化、吸附和膜处理技术等在微污染水源水处理中的原理、作用及优缺点等进行了探讨.
作 者：陈越 宋梅 CHEN Yue SONG Mei 作者单位：辽宁省城市建设学校,辽宁,沈阳,110015 刊 名：辽宁化工 英文刊名：LIAONING CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)： 37(2) 分类号：X703 关键词：微污染水源水 强化常规 生物预处理 水处理微污染水源水处理工艺研究
饮用水水源微污染日益严重,给传统的'饮用水处理工艺提出新的挑战.阐述了饮用水处理技术的研究进展,包括BAF、生物活性炭滤池、加强混凝沉淀、膜法处理技术及应用,并给出了各种技术的优缺点.
作 者：曹P CAO Fang 作者单位：太原理工大学环境科学与工程学院,山西,太原,030024 刊 名：河北化工 英文刊名：HEBEI CHEMICAL ENGINEERING AND INDUSTRY 年，卷(期)： 30(9) 分类号：X52 关键词：微污染 BAF 强化混凝沉淀 膜法微污染松花江水强化混凝处理技术研究
利用聚合混凝剂代替硫酸铝对松花江微污染水源进行处理技术研究,通过对Al2(SO4)3与聚硅酸硫酸铝进行混凝对比实验研究,结果表明,聚硅酸硫酸铝在浊度和COD的去除方面优于Al2(SO4)3,且其形成的絮凝体更加密实.
作 者：王志军 刘国平WANG Zhi-jun LIU Guo-ping 作者单位：王志军,WANG Zhi-jun(哈尔滨供排水集团有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150010)刘国平,LIU Guo-ping(哈尔滨绍和供水有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150080)
刊 名：化学工程师 ISTIC英文刊名：CHEMICAL ENGINEER 年，卷(期)： “”(9) 分类号：X703.3 关键词：微污染水 强化混凝 聚硅酸硫酸铝臭氧和高锰酸钾处理微污染水的比较研究
采用静态试验,分别研究了臭氧、高锰酸钾投加量与高锰酸盐指数、浊度、色度去除的关系.试验结果表明,对于低温微污染水源水,臭氧、高锰酸钾预氧化加常规处理能有效地去除有机物.臭氧预投加量为2 mg/L时混凝后高锰酸盐指数、浊度和色度都有较好的.去除效果,混凝后去除率分别为24.6%、96.8%和83.3%;高锰酸钾投加量在0.6 mg/L时混凝后高锰酸盐指数去除率为23.6%.但高锰酸钾会引起水中色度升高和锰离子浓度增加.
作 者：梁建浩 LIANG Jian-hao 作者单位：深圳市中海建筑工程公司,广东深圳,518005 刊 名：工业安全与环保 PKU英文刊名：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：2006 32(5) 分类号：X703 关键词：微污染水 臭氧 高锰酸钾 预氧化