郑州白庙水厂选择不同混、助凝剂除藻、降浊生产性实验研究

郑州市自来水总公司白庙水厂
宋向阳 杨晓敬 何 英

　　摘 要：近年来，科末春初，白庙水厂源水COD、藻类等污染指标较高，单靠增加常规混、助凝剂投加量和提高快前加氯量的方法，并不能有效去除藻类，降低滤后水的浊度。通过试验，采用高分子化合物FL45C（聚二烯丙基二甲基氯化铵）和聚丙烯酰按配合常规药剂使用，可以提高除藻率，降低滤后水浊度。
　　关键词：源水藻类、滤后水浊度、除藻率

　　99年2～3月份，郑州白庙水厂源水氨氮肥、CODMn等污染指标较高（氨氮量高达0.9mg/L,CODMn最高达8.4mg/L），达五类水标准，藻类高达1502.4万个/L，造成滤后水浊度升高，为此白庙水厂进行一系列采用多种混淆是非、助凝剂除藻、降浊生产性试验，为处理污染、高藻水提供了除藻降浊的可靠方法，现将各阶段试验情况总结如下：

　　一、加大聚铁，硅酸钠和快前氯的投加量
　　第一阶段，我们采用加大聚铁（Fe）、硅酸钠（Si）投加量和提高快前加氯量的方法，实验情况表一。

表一： 日期 源浊NTU 源藻万个/L 耗氧量mg/L 色度 药剂指标mg/L
Fe+Si 快前氯指标mg/L 浊度（NTU） 除藻率（%） 滤池周期（h) 1 2 3 4 1 2 3 4 3.1 9.9 1470.4 8.0 20 21.01 1.2 4.7 6.3 2.1 2.4 35 39 52 61 12 3.2 11.4 1115.2 8.1 25 23.58 1.3 4.1 5.6 2.0 2.6 11 31 31 54 12 3.3 13.4 1107.2 7.3 25 25.50 1.3 4.2 5.7 2.4 2.8 29 36 58 61 12 3.4 12.3 1126.4 8.4 25 23.57 1.2 4.7 5.9 2.2 3.2 31 40 64 67 12 3.5 12.9 812 7.7 25 26.66 1.3 3.4 5.0 1.9 2.9 33 28 67 61 12 3.6 13.0 1203.2 未做 未做 23.42 1.0 3.6 4.6 1.9 2.8 1 -14 73 69 12 3.7 11.1 894.8 未做 未做 20.44 1.1 3.0 4.0 1.4 2.3 12 平均 12 1112.7 7.9 24 23.45 1.2 4.0 5.3 2.0 2.7 23.3 26.7 51.5 62.2 12

　　注：1、3为10万m³/d系统快前水、滤后水。2、4为20万m³/d系统快前水、滤后水。（以下各表均同）
　　从表一可以看出，加大混凝剂（平均23.45mg/L)和快前氯气（平均1.2mg/L)投加量后，滤后水浊度仍不能保证，10万吨滤后水浊度平均达2.0NTU，20万吨滤后水浊度2.7NTU，藻类穿透滤料直接进入了清水池，所以我们得出结论，单靠加大混凝剂指标，提高快前加氯量，并不能有效地除去藻类，降低滤后水浊度。

　　二、为此,第二阶段，我们采取投加聚丙烯酰胺做助凝剂，FL45C做除藻剂，分别进行了三组试验，一组是聚合铁+硅酸钠+聚丙烯酰胺+FL45C（表二），第二组是聚合铁+聚丙烯酰胺+FL45C，第三组是聚合铁+聚丙烯酰胺（表三），现将试验结果整理如下：

表二 日期 源浊NTU 源藻万个/L 耗氧量mg/L 色度 药剂指标mg/L 快前氯指标mg/L 浊度（NTU） 除藻率（%） 滤池工作周期 投加时间 Fe+Si PAM FL45C 1 2 3 4 1 2 3 4 3.6 13.0 1203.2 23.42 0.2 1.2 1.0 1.9 2.7 0.8 0.8 16:30至18：30 3.7 11.1 894.8 15.82 0.15 0.96 1.1 2.3 2.1 0.7 0.9 39 56 90 87 9 9至16点 3.8 11.3 1179.2 7.7 20 19.13 0.15 1.05 1.0 3.1 3.2 1.0 1.2 13 14 76 65 8 9至16点 平均 11.8 1092.4 7.7 20 19.46 0.17 1.05 1.03 2.6 2.7 0.9 1.0 26 83 83 76 8.5 表三 日期 源浊NTU 源藻万个/L 耗氧量mg/L 色度 药剂指标mg/L 快前氯指标mg/L 浊度（NTU） 除藻率（%） 滤池工作周期 投加时间 Fe+Si PAM FL45C 1 2 3 4 1 2 3 4 3.9 12.6 1014.4 6.7 20 17.08 0.15 0.9 0.9 3.1 3.9 1.0 1.2 13 11 66 42 8 9至17点 3.10 11.8 705.6 6.5 20 17.05 0.16 1.0 0.9 2.6 3.8 0.7 1.4 23 32 43 52 8 9至17点 平均 12.2 865 6.6 20 17.06 0.16 0.95 0.9 2.9 3.9 0.9 1.3 18 22 55 47 8 3.12 11.6 649.6 5.6 15 16.12 0.14 0 0.8 3.0 3.9 0.8 1.2 29 49 69 73 7 9至17点

　　从表二、表三可以看出，第二阶段试验较第一阶段试验的快前水浊度略有所下降，滤后水浊度则有大幅度的降低。除藻率第一组最高。说明投加聚丙烯酰胺和FL45C增强了混凝沉淀效果，提高了滤池的截污能力，达到了降浊除藻的目的。
　　同时从9月至12日白天的试验结果看出，聚铁加聚丙烯酰胺的反应情况及降低滤后水的效果也较好，说明聚丙烯酰胺的助凝效果较好，提高了滤池的截污能力。

　　三、第三阶段我们进行了以聚合铝为混凝剂，高锰酸钾做除藻剂的试验（表四）并与聚铁+硅酸钠（表五）作对比，试验结果如下：

表四 日期 源浊NTU 源藻万个/L 耗氧量mg/L 色度 聚合铝指标 高锰酸钾指标 浊度（NTU） 除藻率（%） 备注 1 2 3 4 1 2 3 4 3.15 10.6 453.6 4.6 10 8.21 1.7 3.7 4.8 0.7 1.0 7 19 68 78 反冲周期均为24小时 3.17 11.4 347.2 4.6 10 10.23 1.7 4.6 4.4 0.9 0.7 19 36 65 71 3.10 13.8 227.2 4.1 10 9.1 0.87 3.1 3.1 0.8 0.7 42 56 70 70 3.19 13.1 356.8 4.2 10 8.08 0.84 4.7 4.3 1.1 1.3 51 38 61 47 3.22 8.8 131.2 4.0 10 8.8 0.70 5.1 4.7 0.7 0.5 20 27 43 54 3.23 10.1 252.4 4.7 10 9.05 0.81 4.8 4.4 0.7 0.6 20 38 66 71 3.24 10.8 180.8 9.26 0.70 4.8 4.4 0.7 0.6 21 30 82 85 平均 11.2 278.4 4.4 9.08 1.06 4.4 4.3 0.8 0.7 27 35 65 68

表五 日期 源浊NTU 源藻万个/L 耗氧量mg/L 色度 Fe+Si指标mg/L 高锰酸钾指标 浊度（NTU） 除藻率（%） 备注 1 2 3 4 1 2 3 4 3.16 12.0 976.0 5.4 15 17.97 2.8 2.6 0.8 0.7 65 69 87 83 滤池反冲周期均为24小时 3.20 11.5 99.2 15.17 3.4 3.1 0.7 0.6 11 10 68 68 3.29 17.0 129.6 4.1 20 12.62 3.2 3.2 0.6 0.6 13 25 68 70

平均 13.5 401.6 4.8 18 15.25 3.1 3.0 0.7 0.6 33 37 74 74

　　从3月15日——3月29日的试验结果可以看出，在水质稳定的情况下，使用聚合铁硅酸钠药液较聚合铝加高锰酸钾的效果好。

　　四、结论：

　　根据以上三个阶段的试验结果，我们认为：
　　（1）在水质污染严重、COD大小于7mg/L，源水藻类大于1000万个/L，宜采用Fe+Si+PAM+FL145C能够加强沉淀效果，提高滤池截污能力，使快前水浊度尤其是滤后水浊度大大下降。
　　（2）在污染较轻时，COD大于6mg/L，藻类大于500万个/L，可考虑用Fe+PAM，以较低的成本取得较好的水质。
　　（3）当COD小于6mg/L，藻类小于500万个/L，增加常规混助凝剂和快前氯的投加量即可保证水质。
　　（4）高锰酸钾除藻类效果比较好，可考虑藻期进一步实验。

　　五、成本概算

　　第一阶段使用聚铁+硅酸钠，千吨水成本需21.47元。
　　第二阶段第一组聚铁+硅酸钠+PAM+FL45C，千吨水成本需45.04元。第二组纯聚铁+PAM+FL45C，千吨水成本需42.39元。
　　药剂单价：
　　聚合铁：890元/吨 FL45C 23000元/吨
　　硅酸钠 540元/吨 高锰酸钾 16000元/吨
　　硫酸 540元/吨 聚合铝 2016元/吨
　　PAM 25000元/吨