閆洪波
(勝利石油管理局供水公司)

　　摘　要：本文通過對勝利石油管理局供水公司濱南水廠原水投加混凝劑的研究，闡述了聚合硫酸鐵、堿式氯化鋁兩種混凝劑聯合應用對高濁、高色黃河水處理效果的影響，豐富了新型混凝劑聚合硫酸鐵的應用條件。
　　關鍵字： 聚合硫酸鐵、堿式氯化鋁聯用 處理 高濁、高色黃河水

A Study on Treating the Yellow River Water by Means Of PAC and PFS
Yan Hongbo
(Water Supply Company,Shengli 0il Field，Dongying City，Shandong Province 257097，P.R.China)

　　Abstract：By combining PFS and PAC to treat the Yellow River Water，the impact of treatment efficiency is sketched in the paper，in some time， the Yellow River Water in Binnan Water Plant in Shengli 0il Field consits Of more particle and more colour，and then the condition of making use of PFS increased．
　　Keywords：PFS and PAC　　　treat　　　the Yellow River Water

1 概況：

　　勝利石油管理局供水公司濱南水廠，位于山東省東營市。該水廠以黃河水為水源，黃河水先經水庫沉沙貯存后，再經水廠處理。供水規模5×10⁴米³/日，水庫庫容2000×10⁴米³。水庫的結構形式為黃河三角洲圍壩平原水庫。1998年，由于黃河上游受到一定程度的污染，水庫水深僅有2～4米，春夏季節蒸發量大，陽光充足，水庫中生長了部分水草，水庫原水濁度90NTU，色度38度，出現了高濁、高色現象，水廠出廠水濁度、色度水質指標出現了瞬時超標，給水廠日常水處理帶來了難題。

2 現狀分析：

　　原水污染指標檢測如下表1。
　　濱南水廠采用聚合硫酸鐵為混凝劑。聚合硫酸鐵在生產過程中，采用硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)、硫酸(H₂SO₄)、水(H₂O)、氯酸鈉(NaClO₃)等為主要原料，其反應方程式為：
　　FeSO₄·7H₂O+H₂SO₄+NaClO₃→[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-n/2]_m　　m=f(n)　　n＜2

濱南水廠原水污染指標檢測表１（單位：mg/l）1998年9月 檢測項目 標準值 實測值 檢測結果 總磷 ≤0.1 0.171 超標 高錳酸鉀指數 ≤8 6.69 合格 化學需氧量 ≤20 49.6 超標

　　在混凝過程中，大量的聚合陽離子如：[Fe₃(OH)₄]₅₊、[Fe₄(OH)₄]₆₊、[Fe₆(OH)₁₂]₆₊等能快速發揮電荷中和和絮凝架橋作用，由于鐵鹽礬花顆粒形成快，顆粒密度大，較穩定，沉降時間短，應用廣泛。黃河三角洲水源水庫由于地質條件的限制，pH值一般在8.0以上，很適合使用鐵鹽混凝劑，在一般情況下，水質處理都會收到較好的效果。由于該藥劑在合成過程中使用了氯酸鹽，氯酸鹽具有殺菌作用_[1]，隨著水源日益受到污染，采用該藥劑有較好的前景。但在濱南水廠高濁、高色水處理中卻遇到了異常情況。
　　聚合硫酸鐵使用硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)做為主要原料，不可避免含有亞鐵離子(Fe²⁺)，由于它的存在，要求水體有較高堿度，此混凝劑要避開亞鐵離子不利影響，參照硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)要求_[2]，水的pH值8.1～9.6，可使水中的二價鐵氧化為三價鐵。濁度越高，必然要求多投加混凝劑，而隨著投藥量的增加，混凝劑中的亞鐵高子濃度[Fe²⁺]會使水體色度上升。另一方面，由于聚合硫酸鐵酸性較強，其pH值：0.5～1.0，如果投藥量過大，會影響水的堿度，pH值也會降低。根據試驗結果，投藥量20mg/l，pH值可降低0.5左右，原水濁度90NTU，投藥量接近50mg/l時，淵值降低1.0以上，從而影響了二價鐵離子轉化為三價鐵離子，使二價鐵離子濃度上升，雖然出廠水濁度達到了標準，但色度卻達不到標準。

3 解決辦法：

　　鑒于以上情況分析，首先考慮到了堿式氯化鋁混凝劑，其分子式為[Al_n(OH)_mCl_2n-m]。三價鋁鹽混凝劑的水解產物與pH值有很大關系，采用堿式氯化鋁，雖然藥劑呈酸性，但其pH值=4.5，比聚合硫酸鐵的pH值高許多。在混凝過程中，水的pU值降低并不明顯，混凝前后pH值基本保持不變[3]，其適應范圍pH值：5～9，最佳混凝州值為6.5～7.5，但由于原水中藻類等有機物的存在，必須進行氧化，才能保證混凝效果，實驗室試驗過程中證實，由于水中污染物質較多，需要消耗大量的堿式氯化鋁，此種情況顯示了它的弱點。與鐵鹽混凝劑水解產物相比，其氫氧化物相對密度為2.42，而鐵鹽氫氧化物相對密度為3.3～3.9，在沉降和運行控制上鋁鹽不如鐵鹽。從加藥量上來看，其投加量大于鐵鹽。基于以上分析得出了結論；聚合硫酸鐵和堿式氯化鋁兩種藥劑單獨使用，均不能處理好高濁、高色這-特殊水質。
　　既然兩種藥劑均不能很好地達到處理效果，能不能將兩種藥劑聯合應用，既發揮兩種藥劑的優點，又避免各自的缺陷，從而達到預期的目標．本著這一出發點，以水廠一級處理構筑物澄清池為控制點進行了研究，通過將兩種藥劑不同比例聯合實驗，得出一個結論：兩種藥劑聯合應用，濁度指標既優于單獨鐵鹽，又優于單獨鋁鹽；色度指標，優于單獨鐵鹽，與單獨投加鋁鹽比較效果無明顯差別，并無不良影響，達到了處理高濁、高色黃河水的期望效果。對此結果，做一下經濟比較如下：

藥 劑 堿式氯化鋁 聚合硫酸鐵 兩種藥劑聯用 藥耗(元／米³　水) 0.104 0.096 0.078 注：兩種凈水劑價格均為：1400元／噸

　　通過兩種混凝劑聯合應用，使出廠水濁度、色度指標均達到了要求，并取得了一定的經濟效果。

4 結論：

　　通過聚合硫酸鐵、堿式氯化鋁聯合應用，可以解決黃河高濁、高色原水水質難題，為今后處理類似水質提供了參考。豐富了聚合硫酸鐵應用條件，為聚合硫酸鐵藥劑應用進行了有益的探索。

參考文獻：
　　[1]嚴瑞碹．水處理劑應用手冊．北京：化學工業出版社出版．2000.1
　　12)上海市政工程設計院．給水排水設計手冊．第3冊．城市給水．北京：中國建筑工業出版社出版．1986 12
　　[3)中國土木工程學會給水排水學會給水委員會．中國給水五十年回顧．第七屆年會論文集．北京：中國建筑工業出版社出版．1999．9

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作者簡介：
　　閆洪波 1963年生，男，漢族，高級工程師，在讀碩士，研究方向給水處理