达到消毒付产物消除指标的最佳的凝聚处理办法

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。