田勝海 付建國(guó) 摘要：在對(duì)嘉陵江水系重慶段原水水質(zhì)分析以及水處理現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，提出采用直接過(guò)濾的方法來(lái)處理冬季的低溫低濁水，并進(jìn)行模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，直接過(guò)濾低濁水是可行的。
關(guān)鍵詞：嘉陵江 低溫低濁水 過(guò)濾 0 概述 重慶市處于長(zhǎng)江與嘉陵江交匯處，受季風(fēng)雨季以及河流上游特征的影響，原水濁度冬低夏高，從10000NTU以上到5NTU之間變化，冬季為低濁期，并且濁度比較穩(wěn)定，典型的指標(biāo)如下： 表1 冬季原水的典型水質(zhì)指標(biāo)為：（2000年2月6日，重慶市某水廠原水部分指標(biāo)）| 項(xiàng)目 | 色度
（度） | 渾濁度
（NTU） | PH | 總硬度
（以CaCO3計(jì)
mg/l） | 盈利支
合成洗滌劑
（mg/l) | 氨氮
（mg/l） | COD
（mg/l） | 總堿度
（以CaCO3計(jì)mg/l) | 水溫℃ | 硫酸鹽
（mg/l） | | 數(shù)值 | 5 | 5.25 | 7.45 | 171 | ＜0.025 | 0.59 | 8.80 | 148.6 | 11 | 52.82 | 凈水工藝為了滿足夏季高濁度水處理的要求，通常采用以下流程： 
冬季時(shí)原水濁度一般在8.22——13.00NTU之間，經(jīng)過(guò)反應(yīng)預(yù)沉以后出水濁度在4--6NTU之間，經(jīng)過(guò)二次反應(yīng)、二次沉淀后出水濁度在3.5——5.6NTU之間，濾后水濁度在0.90--2.49NTU之間，由此可見(jiàn)預(yù)沉處理的除濁率僅在50%左右，二次沉淀的去除率幾乎為0。形成這種狀況的主要原因可能有二個(gè)方面，一是該流程沒(méi)有混合設(shè)施，從而導(dǎo)致低濁時(shí)藥劑的傳質(zhì)效果差，二是水中的顆粒少，反應(yīng)物的濃度低，所以脫穩(wěn)膠體顆粒相互碰撞的要率減少，不容易結(jié)成沉降性能好的大顆粒。為了改善這種狀況，我們從改善傳質(zhì)加強(qiáng)脫穩(wěn)與想辦法提高顆粒的碰撞機(jī)率著手，根據(jù)冬季濁度低并且變化小的特點(diǎn)，提出直接過(guò)濾的設(shè)想，并進(jìn)行模擬試驗(yàn)。 1 試驗(yàn)的材料與方法 1.1 混凝劑的選擇試驗(yàn)：采用大溪溝源水用六桿攪拌機(jī)進(jìn)行混凝試驗(yàn)（原水水質(zhì)見(jiàn)表1），采用不同的混凝劑，其投量參照大溪溝水廠以前生產(chǎn)實(shí)際，其中PAC投量為4mg/L，聚鐵投量為8mg/L，硫酸鋁投量為16mg/L，混合G值為89OS-1，T為50S，反映G值為60，T為12min，沉淀15min后，測(cè)定燒杯1/2處濁度。
1.2 低濁水的直接脫穩(wěn)過(guò)濾試驗(yàn)：在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝流程中接出了兩個(gè)試驗(yàn)濾柱，其中一個(gè)從第一個(gè)孔室接出，用來(lái)進(jìn)行直接脫穩(wěn)過(guò)濾試驗(yàn)，另一個(gè)從二沉池接出，用來(lái)模擬現(xiàn)在的生產(chǎn)實(shí)際，從而對(duì)比第一個(gè)試驗(yàn)濾柱的過(guò)濾效果，以修正模型帶來(lái)的誤差。試驗(yàn)濾柱自制，de110mmUPVC管，高2m，內(nèi)填0.5～1.0mm石英砂，厚700mm；承托承300mm，1.0～5.0mm砂；最大工作水頭1.5mm；濾速為16～10m/h。試驗(yàn)流程為：原水→混合反應(yīng)→過(guò)濾→出水 2 試驗(yàn)的結(jié)果 2.1 混凝劑選擇試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
燒杯1/2處濁度分別為：加礬燒杯為9.14NTU，加堿鋁燒杯為7.06NTU，加聚鐵鹽燒杯為6.12NTU,并且水帶紅顏色，所以沉淀效果為聚鐵＞聚鋁＞硫酸鋁，綜合考慮混凝劑選用聚鋁。
2.2 低濁水的直接脫穩(wěn)過(guò)濾試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
直接脫穩(wěn)過(guò)濾出水水質(zhì)很好，略優(yōu)于生產(chǎn)模擬試驗(yàn)濾柱，測(cè)定結(jié)果如下：
直接脫穩(wěn)過(guò)濾 試驗(yàn)濾柱 | 過(guò)濾時(shí)間 | 5min | 15min | 25 | 40 | 55 | 70 | 90 | 110min | 17h | 18h | | 進(jìn)水NTU | 8.22 | 10.40 | 8.56 | 9.30 | 13.40 | 12.00 | 8.59 | 9.97 | 9.92 | 9.97 | | 出水NTU | 0.29 | 0.28 | 0.25 | 0.23 | 0.29 | 0.27 | 0.27 | 0.27 | 0.29 | 0.27 |
模擬生產(chǎn)濾柱試驗(yàn)試驗(yàn)濾柱 | 過(guò)濾時(shí)間 | 5min | 15min | 25 | 40 | 55 | 70 | 90 | 110min | 17h | 18h | | 進(jìn)水NTU | 5.62 | 3.96 | 3.96 | 3.82 | 3.85 | 4.46 | 4.12 | 3.89 | 5.20 | 4.73 | | 出水NTU | 0.83 | 0.53 | 0.53 | 0.52 | 0.51 | 0.51 | 0.51 | 0.48 | 0.49 | 0.50 |
3、 結(jié)論與分析 綜合考慮，使用聚鋁作為低濁水混凝劑，直接脫穩(wěn)的過(guò)濾試驗(yàn)表明應(yīng)用該方法能保證濾后水質(zhì)。先讓膠體離子先迅速脫穩(wěn)，改善其表面性能，然后在過(guò)濾的過(guò)程中，脫穩(wěn)的膠體粒子被濾料吸附，后續(xù)的膠體離子與被吸附的膠體離子在濾池窄小的流道中產(chǎn)生碰撞，架橋或絮凝作用，改善了低濁而導(dǎo)致碰撞次數(shù)呈平方關(guān)系減小的狀態(tài)，提高了低濁顆粒的碰撞機(jī)率，從而絮凝與過(guò)濾分離同時(shí)完成。此時(shí)的工藝流程是：  試驗(yàn)表明應(yīng)用該方法能保證水質(zhì)，并且不降低過(guò)濾周期，并且在冬季供水量降低，濾池的濾速也可以通過(guò)生產(chǎn)調(diào)度，使它低于設(shè)計(jì)水平，從而保證過(guò)濾周期，可行性強(qiáng)。今后，為了進(jìn)一步提高水質(zhì)，必須考慮合理的混合設(shè)施，以提高傳質(zhì)水平。 | 
