水利工程論文-關于聚合硫酸鐵在東江水源投加效果的研究.doc

水利工程論文-關于聚合硫酸鐵在東江水源投加效果的研究論文關鍵詞聚合硫酸鐵投加試驗論文摘要為了研究聚合硫酸鐵在東江水源作為絮凝劑是否適用，闡述給水廠進行實驗室模擬投加試驗以及在生產現(xiàn)場的投加試驗，同時對比其他絮凝藥物的效果，證實了聚合硫酸鐵在東江水源能有效達到預期投加效果，同時指出該絮凝劑的優(yōu)缺點，更好地使用該物質提供一些指導意見。聚合硫酸鐵是一種無機高分子水處理劑，在給水處理與污水處理方面已有較多的應用，但在珠江三角洲地區(qū)應用的實例并不多，為了研究這種絮凝劑在廣州的東江流域是否能適用于給水處理工藝，我們在水廠進行了一個水文年的研究，其中包括實驗室試驗及實際生產投加的試驗。證實聚合硫酸鐵作為絮凝劑能較好地應用于東江水源的給水處理工藝。下文將做詳細的介紹。一、廣州東江水源水質的情況根據(jù)廣東省地表水環(huán)境功能區(qū)劃，東江北干流14航標處的東江新塘段某取水泵站水質為類。在10年前該水源的水質情況十分之理想，基本上經常能達到類水源標準，而且河流內有大量的魚類和生物。但由于近年的污染情況越來越嚴重，周邊工業(yè)設施不斷地增加，源水質情況也不斷惡化。在取水泵站的對面就有大量的水泥廠和其他工廠，這種情況在珠三角地區(qū)不少見。為了能更加了解東江水質的變化情況，我們取了該取水泵站幾年的水質報表進行分析。分析2003年2005年水質監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知東江新塘段水源主要為溶解氧、CODMn、CODCr、BOD5、氨氮、總氮、石油類、鐵和錳等幾項水質指標超過類，其他各項水質指標均達到類。以上統(tǒng)計表明，東江水源主要表現(xiàn)為有機污染超標。二、聚合硫酸鐵投加試驗（一）我們先簡單介紹一下聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵：又名聚鐵、硫酸聚鐵。分子式：Fe2(OH)n.(SO4)3-n/2m，有液體和固體兩種形式。液體產品為紅褐色或深紅褐色的粘稠液，固體產品為淡黃色或淺灰色的樹脂狀顆粒。相對密度1.45。聚鐵水解后可產生多種高價和多核絡合離子如Fe2(OH)42+、Fe3(OH)63+、Fe8(OH)204+等，對水中懸浮的膠體顆粒進行電性中和，降低電位，促使離子相互凝聚，并產生吸附、架橋交聯(lián)等作用，促使懸浮粒子發(fā)生凝聚并沉淀，從而將水凈化。（二）試驗條件1.通過在試驗室的模擬投加試驗結果進行分析和研究，證實在試驗室能有效達到預期混凝效果，決定在給水廠生產現(xiàn)場進行投加試驗。生產工藝為靜態(tài)管式混合器、網(wǎng)格反應池、斜管沉淀池和虹吸濾池?？梢酝瑫r進行投加硫酸鋁的平行實驗。2.投加采用4臺功率為3千瓦的攪拌機，投加設備為兩運一備共3臺計量泵，投加濃度為20，溶液pH值為1.7。3.試驗用聚合硫酸鐵為黃色固體粉末產品(分子式為Fe2(OH)n(SO4)3n/2m，n10，且m=f(n),相對密度約為1.45?；炷齽┎捎镁酆狭蛩徼F，燒堿作為助凝劑。實驗后期更改為聚合硫酸鐵和聚合鋁鐵按混合投加。實驗時間從2006年8月至2007年8月。（三）實際投加效果在生產現(xiàn)場進行投加實驗的運行效果1單獨投加聚鐵。試驗為期2個月。原水平均濁度為33.68NTU，水溫平均為18.7攝氏度。在單獨投加聚合硫酸鐵2個月后，統(tǒng)計聚鐵的平均投加量37.5mg/l，投加后待濾水平均濁度為0.97NTU，濾后水濁度平均0.08NTU。同時在水廠另一期系統(tǒng)投加硫酸鋁進行平行試驗，待濾水平均濁度為1.1NTU，濾后水濁度平均0.29NTU。投加過程中，我們發(fā)現(xiàn)聚合硫酸鐵的絮凝效果較好，礬花較大，而且聚合硫酸鐵的適應性較強，在原水濁度和源水pH值變化較大的情況下，聚鐵的投加量變化比硫酸鋁要少。出廠水濁度都能達到要求。投加量與聚合鋁鐵相近，比硫酸鋁稍少。但待濾水色度達到10度（呈青綠色）。使用聚合硫酸鐵后，pH值偏低，需要增加燒堿中和。2聚合硫酸鐵與聚合氯化鋁鐵混合投加試驗。為期8個月，2006年11月開始把聚合硫酸鐵投加量固定在5mg/L，然后按照原水的濁度情況投加聚合氯化鋁鐵，同時在水廠另一生產系統(tǒng)投加聚合氯化鋁鐵進行對比。通過8個月的投加試驗和觀察，發(fā)現(xiàn)聚合硫酸鐵+聚合氯化鋁鐵混合投加產生礬花較大、沉降迅速。待濾水濁度比單獨投加聚合氯化鋁鐵要理想，而且pH影響較少，安全性較高，不容易出現(xiàn)突發(fā)性待濾水濁度增加?；旌贤都雍鬅龎A投加量增加不多，利于長期投加。而且在試驗進行的一個水文年當中，我們監(jiān)測出廠水的鐵離子和鋁離子殘留量均在國家標準許可范圍內。三、聚合硫酸鐵投加試驗結論通過試驗，對于東江水而言,聚合硫酸鐵有以下特點：1該產品絮凝速度快、礬花大、沉降迅速，有較好的適應性。2鐵殘留量不高，待濾水平均為0.28mg/l，濾后水0.05mg/l，基本都在合格范圍內。3投加量與聚合鋁鐵相近，比硫酸鋁稍少。4pH值偏低，燒堿消耗量大。5色度較差，投加聚鐵的待濾水色度達到10度，呈青綠色，而投加硫酸鋁濾水色度只有5度。但在出廠水中基本看不到顏色。620%的濃度投加不會塞泵。需要人工投加（在現(xiàn)有設備條件下與聚合鐵鋁，硫酸鋁等液體比較起來）7聚合硫酸鐵與聚合鋁鐵混合使用時,投加比例大概為n(聚鐵)n(聚合鐵鋁)=12時的混凝效果較好。聚合硫酸鐵投加量5mg/L，其對pH值和色度的影響減小，作為控制pH值的燒堿投加量大約減少至以前單下聚鋁時的分量。8聚鐵在大范圍內都可以保持較高的濁度去除率；作為混凝劑，聚合硫酸鐵性質穩(wěn)定，絮凝速度快、礬花大、沉降迅速；具有脫色、除菌、除放射性元素、除重金屬離子、降低COD及BOD等作用，絮凝效果較聚合氯化氯鐵和硫酸鋁好，但由于聚合硫酸鐵是固體，需要溶解后再投加，增加了投加工序，也需要對投加設備進行相應改動，如果是液態(tài)產品會更好。缺點是pH偏低，增加調節(jié)出廠水pH的難度。而且投加聚合硫酸鐵對色度及鐵含量影響較大，投加量增大有可能造成這兩個指標超標，采用混合投加可以有效解決這方面的問題?？傮w來說，聚合硫酸鐵是能夠較好地適用于東江水源的凈水產品，有一定應用前景。如果能更加改經酸堿度和色度這兩方面，則是一種不錯