陳明吉，夏 萍

(1．上海市自來水市北有限公司，上海 200086;2．上海城市水資源開發(fā)利用國家工程中心有限公司，上海 200082)

水源地藻類過度增殖會產(chǎn)生藻毒素，其化學性質(zhì)較穩(wěn)定，常規(guī)水處理工藝(混凝、沉淀、過濾等)對其去除效果較差［1-3］。為應對夏季某些時段由于藻類滋生而分泌產(chǎn)生的異味物質(zhì)以及其他水質(zhì)突變情況，在南方某些地區(qū)實施建設了粉末活性炭應急投加系統(tǒng)。本次小試試驗通過模擬粉炭不同投加量和接觸時間下對后續(xù)凈水工藝效果的影響，評估原水投加粉末活性炭情況下，水廠預加氯和混凝工藝應采取的應對策略，為生產(chǎn)性試驗提供調(diào)試依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料與儀器

試驗水樣:某水廠進廠水;混凝劑:聚硫氯化鋁;氧化劑:次氯酸鈉溶液;吸附劑:325目的煤質(zhì)粉炭，碘值800 mg/g。

儀器:六聯(lián)攪拌器(武漢恒嶺科技有限公司，TA6-1型)(圖1);恒溫平板搖床(德國IKA)(圖2);濁度儀(美國哈希公司，Hach 2100N);余氯儀(美國哈希公司)。

1．2 試驗方法

投炭參數(shù)設置:將一定量的粉炭加入盛有1 L水樣的具塞錐形瓶中，恒溫振蕩，溫度保持在25℃，振蕩速率為100 r/min;

預加氯參數(shù)設置:預加氯慢攪100 r/min，5 min;

混凝參數(shù)設置為:① 快速300 r/min，2 min;② 200 r/min，3 min;③ 50 r/min，5 min;④ 靜沉，30 min，取上清液進行濁度和余氯測定。混凝劑為聚硫氯化鋁，投加量為6 mg/L。

圖1 六聯(lián)攪拌器TA6-1Fig．1 Six Paralled Mixer TA6-1

圖2 恒溫平板搖床Fig．2 Shaking Table with Constant Temperature

2 結果與討論

2．1 不同粉炭投加量對濁度的影響

圖3 不同粉炭投加量反應1．5 h后對濁度的影響Fig．3 Impact of Different dosage of Powdered Carbon on Turbidity after 1．5 h

不同粉炭投加量反應1．5 h后對濁度的影響如圖3所示。當預吸附時間為1．5 h時，粉炭投加量為10 mg/L以下時，混凝沉淀出水濁度均在0．9 NTU以下。當粉炭投加量為20 mg/L時，混凝沉淀出水濁度大多在1 NTU以上。當粉炭投加量為5 mg/L，預加氯為2．5～4 mg/L 時，濁度為0．66 ～0．88 NTU;當粉炭投加量為10 mg/L，預加氯為2．5～4 mg/L時，濁度為0．58 NTU ～0．81 NTU;當粉炭投加量為 20 mg/L，預加氯為2．5～4 mg/L 時，濁度為0．68～1．36 NTU。

2．2 不同粉炭投加量對余氯的影響

不同粉炭投加量反應1．5 h后對余氯的影響如圖4所示，當預吸附時間為1．5 h時，余氯濃度隨著粉炭投加量的增加而減小。當粉炭投加量為5 mg/L，預加氯量為2．5 mg/L時，混凝沉淀出水余氯為0．8 mg/L，預加氯量大于2．5 mg/L時，混凝沉淀出水余氯大于 0．8mg/L;當粉炭投加量為10 mg/L，預加氯量在2．5～3 mg/L時，混凝沉淀出水余氯為0．5～0．8 mg/L;當粉炭投加量為20 mg/L，要保證混凝沉淀出水余氯在0．5～0．8 mg/L時，預加氯量要控制在3～4 mg/L之間。

圖4 不同粉炭投加量反應1．5 h后對余氯的影響Fig．4 Impact of Different dosage of Powdered Carbon on Residual Chlorine

2．3 不同預吸附時間對濁度的影響

不同預吸附時間對濁度的影響如圖5所示，原水濁度為22 NTU，粉炭投加量為10 mg/L。試驗結果表明，預吸附+預加氯+混凝沉淀后的出水濁度基本都在1 NTU以下，且不同預吸附時間對濁度基本無影響，說明投加粉末活性炭對混凝效果沒有明顯影響，水廠不需要針對原水投加粉末活性炭而調(diào)整混凝劑的投加量。

2．4 不同預吸附時間對余氯的影響

圖5 不同預吸附時間對濁度的影響Fig．5 Impact of Different Adsorption Time on Turbidity

圖6 不同預吸附時間對余氯的影響Fig．6 Impact of Different Adsorption Time on Residual Chlorine

不同預吸附時間對余氯的影響如圖6所示，原水余氯濃度為0．06 mg/L，粉炭投加量為10 mg/L。試驗結果表明，不同預吸附時間和沉淀出水余氯沒有明顯的相關性。余氯濃度隨著粉炭投加量的增加而減小，當粉炭投加量為10 mg/L，預吸附時間為1．5～6．5 h，要保證混凝沉淀出水余氯在0．5～0．8 mg/L，預加氯需在3 mg/L左右。考慮到生產(chǎn)上反應、沉淀池均在室外，易受陽光、風雨影響，因而生產(chǎn)上在上述預氯化量的基礎上可能略需增加。

3 結論

1．當粉炭投加量為5～20 mg/L，預吸附時間為1．5 h時，混凝沉淀出水濁度基本都在1 NTU以下，投加粉末活性炭對混凝效果沒有明顯影響，水廠不需要針對原水投加粉末活性炭而調(diào)整混凝劑的投加量。

2．余氯濃度隨著粉炭投加量的增加而減小，當粉炭投加量為5～20 mg/L，預吸附時間為1．5 h，要保證混凝沉淀出水余氯在0．5～0．8 mg/L，預加氯要保證在3 mg/L左右，生產(chǎn)上反應、沉淀池均在室外，易受陽光、風雨影響，因而生產(chǎn)上在上述預氯化量的基礎上可略增加預氯化量。

3．粉末活性炭接觸時間長短對混凝效果、耗氯基本沒有影響。

［1］余國忠，王占生．飲用水處理中藻毒素污染及其工藝控制特性研究［J］．給水排水，2002，28(3):25-28．

［2］岳舜琳．組合水處理工藝除藻效率探討［J］．凈水技術，2006，25(2):1-5．

［3］李新貌，陳曉東．微污染長江原水的高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用處理工藝［J］．凈水技術，2011，30(6):16-18．