張劍鋒，張怡然*，趙 宇

(1.天津泰達(dá)水業(yè)有限公司 天津300457；2.天津泰達(dá)津聯(lián)自來水有限公司 天津300457)

天津市是中國北方地區(qū)典型的缺水性城市，飲用水以“引灤入津”的灤河水為主要水源[1-2]。南水北調(diào)中線一期工程建成通水后，天津擁有引灤、引江兩個(gè)外調(diào)水源并實(shí)施“引江水為主，引灤水補(bǔ)充”的供水方案[3]。引江引灤原水切換期間，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)原水嗅味問題。針對(duì)該問題，在天津市某凈水廠進(jìn)行了生產(chǎn)用原水混凝和吸附試驗(yàn)，通過在不同工藝點(diǎn)投加粉末活性炭，考察不同吸附時(shí)間下相關(guān)水質(zhì)參數(shù)的變化規(guī)律，選擇適宜的去除原水嗅味的粉末活性炭投加點(diǎn)和投加量，為凈水廠生產(chǎn)運(yùn)行應(yīng)對(duì)原水嗅味問題提供參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)部分

本研究以天津市某凈水廠生產(chǎn)用原水和調(diào)節(jié)池進(jìn)口原水為試驗(yàn)原水，利用六聯(lián)混凝實(shí)驗(yàn)儀采用不同攪拌轉(zhuǎn)速和停留時(shí)間模擬凈水廠現(xiàn)有工藝流程，在混凝試驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加粉末活性炭投加，比較不同投加量和投加點(diǎn)條件下沉后余濁、耗氧量、嗅味和土嗅素水平變化，得出最佳投加點(diǎn)和投加量?；炷囼?yàn)程序見表1。

1.1 生產(chǎn)用原水混凝試驗(yàn)

以生產(chǎn)用原水為試驗(yàn)原水，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際混凝劑FeCl3和聚合氯化鋁投加量設(shè)定6組不同的混凝劑投加量，通過測定生產(chǎn)用原水混凝 10、20min沉后余濁、觀察礬花形成、出體時(shí)間和絮體分離情況，確定最佳藥劑投加量。藥量設(shè)置見表2。

表1 混凝試驗(yàn)程序設(shè)置表Tab.1 Program set for coagulation experiment

表2 模擬生產(chǎn)的混凝劑投加量表Tab.2 Coagulant dosing scale for simulated production

1.2 不同工藝點(diǎn)粉末活性炭投加量試驗(yàn)

在選定合理混凝劑投加量前提下，取生產(chǎn)用原水1000mL，以投加粉末活性炭時(shí)間控制模擬不同工藝投加點(diǎn)，粉末活性炭投加量分別為 5、15mg/L。測定20min余濁、耗氧量、嗅味和土嗅素。根據(jù)檢測結(jié)果綜合判定不同工藝投加點(diǎn)吸附效果。試驗(yàn)條件設(shè)置見表3。

表3 不同工藝點(diǎn)粉末活性炭投加量試驗(yàn)條件表Tab.3 Experimental conditions of powdered activated carbon dosage at different process points

1.3 調(diào)節(jié)池進(jìn)口原水粉末活性炭吸附對(duì)比試驗(yàn)

以調(diào)節(jié)池進(jìn)口為投加點(diǎn)，模擬入池水力條件，取調(diào)節(jié)池入口原水投加5mg/L和15mg/L的粉末活性炭。每次分別取調(diào)節(jié)池入口原水 1000mL，投加相同濃度的粉末活性炭并分別攪拌5min后靜置，分別在10min、1h、2h進(jìn)行水樣的冷嗅、熱嗅、耗氧量檢測，根據(jù)嗅味強(qiáng)度評(píng)價(jià)入口投加的處理效果。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 生產(chǎn)用原水混凝試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù) 1.1節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行生產(chǎn)用原水混凝試驗(yàn)，結(jié)果見表 4。據(jù)此確定后續(xù)試驗(yàn)的混凝藥劑投加量為FeCl315mg/L，聚合氯化鋁20mg/L。

表4 生產(chǎn)用原水模擬生產(chǎn)的混凝試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Coagulation test results of simulated production of raw water for production

2.2 不同工藝點(diǎn)粉末活性炭投加量試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù) 1.2節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行不同工藝點(diǎn)炭投加試驗(yàn)，結(jié)果見表5和表6。

根據(jù)表5 和表6數(shù)據(jù)可知，與直接混凝相比，投加粉末活性炭會(huì)引起混凝后出水濁度的增加，模擬加聚鋁后投加粉末活性炭的出水濁度增加幅度最大；模擬加聚鋁前投加粉末活性炭和模擬在進(jìn)水泵房吸水井處投加粉末活性炭處理后出水的冷嗅熱嗅均有較明顯的改善，而且對(duì) CODMn的去除效果也較好。根據(jù)20min余濁、耗氧量、嗅味和土嗅素等指標(biāo)的測定結(jié)果綜合判定：在加聚鋁前投加粉末活性炭對(duì)原水嗅味的吸附去除效果最好，其次為在進(jìn)水泵房吸水井處投加粉末活性炭。

2.3 調(diào)節(jié)池進(jìn)口原水粉末活性炭投加模擬試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù) 1.3節(jié)試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)池進(jìn)口原水粉末活性炭吸附對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果見表7。

根據(jù)表7結(jié)果可知，調(diào)節(jié)池入口原水加粉末活性炭后在短時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致 CODMn的升高，調(diào)節(jié)池進(jìn)口原水投加15mg/L粉末活性炭攪拌5min后靜置2h對(duì)嗅味的處理效果最好。

表5 不同工藝點(diǎn)粉末活性炭投加量試驗(yàn)結(jié)果(粉末活性炭投加量為5mg/L)Tab.5 Results of powdered activated carbon dosage at different process points(dosage of 5mg/L)

表6 不同工藝點(diǎn)粉末活性炭投加量試驗(yàn)結(jié)果(粉末活性炭投加量為15mg/L)Tab.6 Results of powdered activated carbon dosage at different process points(dosage of 15mg/L)

表7 調(diào)節(jié)池進(jìn)口原水粉末活性炭吸附對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果Tab.7 Comparison test results of adsorption of raw water by powdered activated carbon

3 結(jié) 論

生產(chǎn)用原水最佳混凝藥劑投加量為 FeCl315mg/L，聚合氯化鋁 20mg/L。在加聚合氯化鋁前投加粉末活性炭對(duì)生產(chǎn)用原水嗅味的吸附去除效果最好。調(diào)節(jié)池進(jìn)口原水投加 15mg/L粉末活性炭攪拌5min后靜置2h對(duì)嗅味的處理效果最好。