馮新才

摘 要：水處理是降低排水污染的重要措施，可以消除水中的有害物質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境造成的污染。低溫低濁水處理技術(shù)是水處理工程中具有較高難度的一項(xiàng)技術(shù)，一直以來(lái)都備受關(guān)注。文章對(duì)影響低溫低濁水處理技術(shù)的各種因素進(jìn)行了分析，對(duì)于低溫低濁水處理技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：低溫低濁；絮凝動(dòng)力學(xué)；給排水處理

在水處理工程中，低溫低濁水的處理是難以攻克的一個(gè)關(guān)口，因?yàn)樵趦艋倪^(guò)程中，會(huì)存在很多特殊的水質(zhì)，這些水質(zhì)不符合水處理設(shè)備的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)，所以會(huì)影響到處理的效果。這種水質(zhì)為水處理帶來(lái)了很大的難度，一般存在于我國(guó)北方的寒冷地區(qū)。為了減少對(duì)環(huán)境的污染，需要不斷的提高水處理技術(shù)，完善處理工藝，為我國(guó)的水處理技術(shù)創(chuàng)造有利的發(fā)展空間。

1 影響低溫低濁水混凝效果的因素

1.1 溫度因素

1.1.1 水的溫度直接影響到混凝劑的水解反應(yīng)，在較低的水溫狀況下，迫使水解反應(yīng)放緩。在比較常見(jiàn)的混凝劑中，鋁鹽受到水溫的影響較大。

1.1.2 在低溫的狀況下，水的粘度增大，由此流動(dòng)性較差，水中細(xì)小的顆粒不易聯(lián)接，絮凝的速度和顆粒沉降的速度變慢。因?yàn)樾跄w中的含水率較高，所以密度減少，這種疏松的狀態(tài)使絮凝體的沉降性能降低。

1.1.3 在微粒發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，有助于微粒間的碰撞，從而產(chǎn)生凝聚效果。但是在較低的水溫狀況下，布朗運(yùn)動(dòng)的效率降低，微粒間的碰撞速度也有所降低，不利于凝聚。

1.2 水中微粒濃度因素

混凝效果的基礎(chǔ)原理是水中的微粒在運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下發(fā)生碰撞，創(chuàng)造了凝聚的條件，所以說(shuō)與微粒的濃度有直接的關(guān)系。如果水中微粒的濃度較高，那么發(fā)生碰撞的幾率就會(huì)上升，由此增加了微粒的凝聚成長(zhǎng)。反之微粒的濃度較低，微粒之間發(fā)生碰撞的幾率較低，不利于微粒的凝聚成長(zhǎng)，勢(shì)必會(huì)對(duì)混凝處理的效率造成影響。

2 低溫對(duì)絮凝速度的影響

2.1 能夠快速產(chǎn)生絮凝的條件是在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生較高的絮凝速度，絮凝速度的快慢與顆粒間的碰撞次數(shù)以及有效率有直接的關(guān)系，所以說(shuō)如果在單位時(shí)間內(nèi)，顆粒間的有效碰撞次數(shù)越高，那么就會(huì)越快產(chǎn)生絮凝。速度是決定顆粒間碰撞的直接因素，在水溫較低的情況下，水分子的熱運(yùn)動(dòng)能量降低，由布朗運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的速度自然下降，凝聚產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)降低。此外，低溫水中的濁度較低，顆粒的密度減小，不利于發(fā)生碰撞，加之低溫水的流動(dòng)性較差，碰撞的幾率更低，凝聚效果較差。

2.2 從顆粒帶電及脫穩(wěn)情況來(lái)看，水中運(yùn)動(dòng)著的膠粒都有電動(dòng)電位N，并帶有負(fù)電荷。在兩個(gè)帶電微粒間存在著兩種作用力：一種是物質(zhì)固有的引力——范德華力；另一種是靜電斥力。兩膠粒間的合力將隨其間距的大小而變化，在一定溫度下，膠粒具有一定的動(dòng)能，若該動(dòng)能足以克服在接近過(guò)程中所出現(xiàn)的最大斥力，則在急劇增大的范德華力的吸引下，這些膠粒就可以聚合成為一些稍大的顆粒，否則兩膠粒將再次分開(kāi)，依然以原始狀態(tài)存在于水中，膠粒無(wú)法沉淀。

2.3 絮凝劑水解速度降低，水解產(chǎn)物形態(tài)不佳。隨著水溫每降100C，水解速率常數(shù)均降2～4，導(dǎo)致反應(yīng)速率變慢，OH-離子濃度降低，水的離子積減小，以致水解進(jìn)行不完全，藥劑利用不充分，水溫低時(shí)，聚合反應(yīng)速率降低，混凝劑水解產(chǎn)物主要是高電荷，低粘度的聚合物，不利于在膠體間形成吸附架橋，從而降低絮凝效果。

2.4 低溫水，介質(zhì)粘度提高，增加水流剪力，不利于微粒相互碰撞，凝聚和絮體的成長(zhǎng)。

2.5 水溫低時(shí)，混凝顆粒水化作用加強(qiáng)，絮狀物粘附力和強(qiáng)度降低，而其化膜內(nèi)的水，由于粘度和重度增大，影響顆粒間的結(jié)合強(qiáng)度，使得絮體松散易破碎，密度小，顆粒強(qiáng)度低。

2.6 pH值與溫度有關(guān)，水溫低時(shí)水的pH值升高，相應(yīng)的混凝最佳pH值也會(huì)升高。

2.7 粘度增大使得絮體顆粒沉降速度降低，沉淀效率降低。

3 低濁度對(duì)水質(zhì)凈化過(guò)程的影響

3.1 水濁度低時(shí)，水中的微生物主要以細(xì)的膠體分散體系溶于水中，而且膠體顆粒比較均勻，膠體微粒具有很強(qiáng)的動(dòng)力穩(wěn)定性和凝聚穩(wěn)定性，并且?guī)ж?fù)電的膠體微粒很少，所以達(dá)到電中和所需要的混凝劑也少，形成的混凝絮體細(xì)、小、輕，難以沉淀，易于穿透濾層。

3.2 由于濁度低，膠體顆粒數(shù)目較少，顆粒間相互碰撞而聚集的機(jī)會(huì)少，絮體難以形成，而要通過(guò)增大攪拌強(qiáng)度來(lái)提高顆粒碰撞幾率，同時(shí)又能提高水流剪切強(qiáng)度，使本來(lái)形成低強(qiáng)度的絮體剪碎。

3.3 低濁度水由于固相濃度較小，分散相的面積S較小，就易形成易溶解的產(chǎn)物，由于缺乏大量的高聚物形成的有效空間網(wǎng)格交鏈的鍵，很容易被破壞。

4 低濁度對(duì)水質(zhì)凈化過(guò)程的影響

4.1 水濁度低時(shí)，水中的微生物主要以細(xì)的膠體分散體系溶于水中，而且膠體顆粒比較均勻，膠體微粒具有很強(qiáng)的動(dòng)力穩(wěn)定性和凝聚穩(wěn)定性，并且?guī)ж?fù)電的膠體微粒很少，所以達(dá)到電中和所需要的混凝劑也少，形成的混凝絮體細(xì)、小、輕，難以沉淀，易于穿透濾層。

4.2 由于濁度低，膠體顆粒數(shù)目較少，顆粒間相互碰撞而聚集的機(jī)會(huì)少，絮體難以形成，而要通過(guò)增大攪拌強(qiáng)度來(lái)提高顆粒碰撞幾率，同時(shí)又能提高水流剪切強(qiáng)度，使本來(lái)形成低強(qiáng)度的絮體剪碎。

4.3 低濁度水由于固相濃度較小，分散相的面積S較小，就易形成易溶解的產(chǎn)物，由于缺乏大量的高聚物形成的有效空間網(wǎng)格交鏈的鍵，很容易被破壞。

5 低溫低濁水處理技術(shù)前景展望

在低溫低濁水處理技術(shù)中，特殊的水質(zhì)是處理技術(shù)的難點(diǎn)所在，水溫、濁度以及水中有機(jī)物和膠態(tài)物質(zhì)的含量都對(duì)混凝效果有很大的影響。根據(jù)上文的敘述，要逐漸的改善處理工藝，可以在改變水溫以及提高濁度方面來(lái)改善，通過(guò)添加劑的摻入，提高絮凝效果，增加顆粒間的碰撞有效率。在實(shí)際執(zhí)行的過(guò)程中，還應(yīng)該根據(jù)企業(yè)的不同需求有針對(duì)性的制定方案，有效的提高低溫低濁水處理技術(shù)，改善水質(zhì)狀況。

6 結(jié)束語(yǔ)

近些年來(lái)，我國(guó)的環(huán)境受到了嚴(yán)重的污染，由于排水的水質(zhì)無(wú)法達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)地下水以及江河流域的水質(zhì)造成了極大的污染，不僅對(duì)人體健康造成危害，同時(shí)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)造成極大的影響。關(guān)于低溫低濁水處理技術(shù)目前還不夠成熟，需要研制更加先進(jìn)的處理工藝，采用新設(shè)備新技術(shù)，不斷的提高技術(shù)水平，降低水污染。應(yīng)該學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)理念，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和人才，加強(qiáng)質(zhì)量管理，優(yōu)化水處理系統(tǒng)，為我國(guó)恢復(fù)生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造有利的條件。

參考文獻(xiàn)

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