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应用混凝沉淀法去除原水砷异常的技术研究


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 应用混凝沉淀法去除原水砷异常的技术研究 作者:胡文婧 胡长红 罗文杰 来源:《中国新技术新产品》2013 年第 03 期 摘 要:在自来水工艺中,原水砷异常时,可以通过混凝沉淀直接去除。本文以实验室搅 拌实验的结果为依据,考察了不同投加量在用聚铁或用聚铁+聚铝作混凝剂的两种情况下,研 究去除原水中砷的效果,并把结论运用于生产试验。结果表明,在原水中,用聚铁或用组合法 [聚铁(多)+聚铝(少)]作混凝剂时,均对原水中的砷较好的去除作用,但用组合法[聚铁 (多)+聚铝(少)]作混凝剂时,不但去除砷效果好,而且两种混凝剂之和的单位药剂耗量 少,待滤水色度低,反冲水耗量少,各项指标达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749--2006) 的要求。 关键词:砷异常;聚铁;聚铝;混凝沉淀法;去除率 中图分类号:TQ126.4+1 文献标识码:A 1 问题的提出 当前,提高供水水质是城市供水的重心之一,而许多水司又面临水源微污染问题日益严 重。韶关市自来水公司现有 5 座自来水厂,日供水能力为 30 万,水源水来自武江,采用工艺 均是常规工艺。武江是北江流域的一级支流,水质指标基本能稳定在 I~Ⅱ 类,极个别指标在 III 类,水质较好,是韶关市目前唯一的饮用水源。到秋季时,由于雨水少,沿途河流径流 少,稀释能力降低,武江有时会出现砷含量超过 0.01mg/L,今年秋季原水砷含量出现异常, 砷含量在 0.01~0.03mg/L 之间。起初,水厂尝试把固态聚合氯化铝(简称聚铝)从原投加量 (约 5.00mg/L)提高到 18.00~20.00mg/L,处理效果有所好转,但去除率不高,出厂水水质难 保证,而且单位聚铝耗量大,待滤水呈现乳白色。而且在原水低浊度条件下,只投加聚铝去处 理,出厂水砷很难稳定地达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。本文就应用 混凝沉淀法如何在原水低浊度条件下较好去除原水中的砷进行探讨。 2 除砷混凝机理 砷是一种在地壳中广泛分布的元素,被公认为一种有毒的致癌物质。《生活饮用水卫生标 准》(GB 5749-2006)规定砷的限值为 0.01mg/L。目前,对于水体中的砷的去除方法有混凝沉 淀法、吸附法、离子交换法、滤膜法等[1]。针对水厂的实际情况,水厂除砷较适合用混凝沉 淀法。韶关水司原水砷含量异常时,除砷方法就是采用混凝沉淀法。混凝沉淀法除砷通过投加 混凝剂,使溶解状态的砷向不溶的含砷反应物转化,从而达到将砷从水中去除的目的,其机理 包括 3 个方面:① 沉淀作用,即水解的金属离子与砷酸根形成沉淀;② 共沉淀作用,即在混凝 剂水解、聚合、沉淀过程中,砷通过被吸附,包裹、闭合(或络合)等作用而随水解产物一起 沉淀。③ 吸附作用,即砷被混凝剂形成的不溶性水解产物表面所吸附[2]。直接混凝沉淀法难以 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 去除亚砷酸根,须先投加氧化剂将 As(Ⅲ ) 氧化成 As(Ⅴ ),再通过混凝沉淀去除。As (Ⅲ )很容易被氧化为 As(Ⅴ ),在碱性或中性条件下亚砷酸氧化为砷酸的标准电位为0.71V。氯、二氧化氯、高锰酸钾等可作为氧化剂,使 As(Ⅲ ) 迅速被氧化成 As(Ⅴ ),该反 应在 1min 内完成[3][4]。 3 实验室试验 3.1 试验内容 3.1.1 原水砷去除率与聚铁投加量的关系。 3.1.2 原水砷去除率与聚铝+聚铁的投加量的关系。 3.2 试验用水 以武江水作为试验用水,原水水质指标:

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