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。現(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?，之后由膜裝置過濾處理，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(yǔ)

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。混凝劑的選取應(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。

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