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达到消毒付产物消除指标的最佳的凝聚处理办法

论文类型 技术与工程 发表日期 2001-04-01
来源 《给水排水技术动态》2001年第2期
作者 杨福才
摘要 杨福才 天津市自来水集团有限公司科学技术情报站 一、前言   在美国订立的消毒剂、消毒付产物规则(D/DBP)中,为了抑制消毒付产物的生成,规定了在投加消毒剂前,加强凝聚以去除水中有机物前驱物质的要求。在一向凝聚方法不能将原水中TOC剩余浓度降低到2mg/L以下的场合,可 ...

杨福才
天津市自来水集团有限公司科学技术情报站

一、前言

  在美国订立的消毒剂、消毒付产物规则(D/DBP)中,为了抑制消毒付产物的生成,规定了在投加消毒剂前,加强凝聚以去除水中有机物前驱物质的要求。在一向凝聚方法不能将原水中TOC剩余浓度降低到2mg/L以下的场合,可使用加强凝聚方法处理,以达到规定中的第1阶段去除率的规定,使原水于一定的TOC和碱度的浓度下,降低到所 规定的TOC去除率(参考表1)。然而在难以 达到第1队伍去除率规定的场合,规则提出也可使用另外一种代替标准,即以每10mg/L硫酸铝去除0.3mg/LTOC的除去量的最 低去除限界(PODR point of diminishing re turn),作为第2阶段去除率。本文介绍的是 对指定的一组原水,通过烧杯试验得出每一 种原水的第1阶段去除率和对应的PODR 所得出的去除TOC浓度,进行调查试验的原水特性对去除的有机物的影响,进而对这些指标评估。

加强凝聚处理规则中的第1阶段去除率 表1 TOC mg/L 原水碱度难关 mg/L(CaCO3) 0-60 >60-120 >120 >2.0-4.0 40% 30% 20% >4.0-8.0 45% 35% 25% >8.0 50% 40% 30%

二、方法

  所示的表中分为9类(3×3 TOC—碱 度),每类原水有3—4种,合计31种原水。在每一种原水试样(500ml)中,添加不同剂量的硫酸铝,于15℃时先进行快速混合搅拌(100rpm、2min),再进行慢速搅拌(35rpm、15min),以后静置1h。然后对静置后的原水水样的各自浊度、DOC(溶解性碳)、UV254进行测定。

三、烧杯试验结果

  一部分水样添加硫酸铝到一定剂量;到达朗值停滞期(图1、图2中曲线平坦部分),TOC和浊度不能再进一步去除。但再继续投加硫酸铝,即越过阈值停滞期,曲线成为下降 坡形,TOC急速去除。在停滞期内的DOC的去除没有停止,推测是由于DOC已转化为 没有沉淀的微颗粒所致。
  31种原水之中,其TOC浓度降低到2mg/L以下或者达到第1阶段去除率所必要的硫酸铝量,比达到PODR要求的硫酸铝量相等或更少的有14种,其中绝大多数为——高浓度TOC的原水,在其到达PODR以前,TOC已更充分的去除(参考图1)。另外的17种原水,PODR所需的硫酸铝量比第1阶段去创造率所必要的量少(参考图2),它们几乎都是低TOC的原水。去除这种原水TOC到达第1阶段去除率所需要的硫酸铝量比到达PODR的量大,而增加了处理费用。

四、疏水性——亲水性DOC和SUVA

  为了区分腐殖质含有量中的疏水性 DOC和亲水性DOC,用去除DOC量的比例来比较。以用于这两类的硫酸铝剂量进行试验的结果,疏水性DOC优先凝聚反应,此反应充分作用后,亲水性DOC才开始反应。因此在原水中去除的几乎都是疏水性DOC(腐殖酸)。
  反映腐殖酸(疏水性DOC)量的值,以(UV254/DOC)×100求得的UV吸收率[SUVA——比紫外吸收率(specific ultraviolet absorbance)l/mg—cm]表示。通过以原水的SUVA比较,比PODR更先到达的第1阶段去除率的14种原水SUVA大。其他17种原水的SUVA小,情况相反,PODR优先于第1阶段去除率到达。几乎所有原水的SU—VA于越过曲线倾斜部分后(易于凝聚的疏水性DOC几乎全部成去除状态),全都到达PODR。从此结果看出,以SUVA作为决定指标的因素,具有灵活运用的可能性。

五、结语

  从烧杯试验结果来看,部分原水都能够 处理到第1阶段去除率的要求。也有一些原水要达到此项指标,需要添加大量的凝聚剂,而达到PODR则不需要过多的凝聚剂即优 先完成。对于这种情况的原水,最好采用第2阶段去除率——PODR指标,以节约凝聚剂。低TOC的原水要处理到第1阶段去除率困难,但处理中——高TOC的原水,要达到第1阶段去除率则效果显著,使用少量凝聚剂即可解决。
  含高量腐殖酸的原水(SUVA大或疏水性DOC大),通过凝聚反应,去除有机物效率高。在凝聚反应上,疏水性DOC首先反应,在此去除的物质几乎都是疏水性DOC。

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