混凝—氣浮工藝處理西北高原地區(qū)低溫低濁水試驗研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及人們生活水平的提高,飲用水安全問題也逐漸引起了關(guān)注,飲用水能夠進入千家萬戶中間經(jīng)過很多的環(huán)節(jié)和流程。從水源、水廠再到供水管網(wǎng),最后分配到每個家庭,水質(zhì)的安全都需要層層把關(guān),這也提高了飲用水的水質(zhì)標準,使凈水行業(yè)面臨嚴峻挑戰(zhàn)。課題現(xiàn)場選擇西寧,西寧市地處緯度和海拔均較高的西北地區(qū),全年平均氣溫較低,使得本地區(qū)同時又存在低溫低濁原水難處理的問題,而當?shù)貎羲绞酱蠖嗳圆捎贸Ｒ?guī)工藝處理,對低溫低濁水處理機理研究尚淺,嚴重制

2、約了西寧市經(jīng)濟和社會發(fā)展、城市建設(shè)以及人民生活,使西寧市供水行業(yè)面臨水源凈化困難、供水水質(zhì)標準提高的雙重壓力。
　　針對西北高原地區(qū)雪山融化低溫低濁水處理問題,提出采用混凝-溶氣氣浮的工藝,有效的改善水廠的凈水水質(zhì),保障人們的用水安全。試驗分析了西寧市高原低溫低濁水的水質(zhì)特征,調(diào)查該典型區(qū)域內(nèi)由冰雪融化水作為飲用水水源的水質(zhì)類型、水質(zhì)特征、水質(zhì)季節(jié)性變化規(guī)律。在西寧市建立中試試驗室進行現(xiàn)場試驗,優(yōu)選混凝劑及優(yōu)化實驗參數(shù),達到一個良

3、好的處理西北高原地區(qū)低溫低濁水的效果。試驗中采用五種混凝進行優(yōu)選,最終確定PAC為試驗最佳藥劑,最佳投加量為30mg/L。溶氣水回流比為20％,溶氣氣壓為0.4Mpa,溶氣真空為-0.03~-0.04Mpa,氣浮池的出水濁度可以達到0.7NTU以下,濁度去除率達到80%~90%。同時進行了抗沖擊負荷試驗,研究混凝-溶氣氣浮工藝抗沖擊負荷的能力。
　　通過試驗研究了絮體破碎再絮凝對絮凝-氣浮工藝處理低溫低濁水效能的影響。試驗結(jié)果表明

4、,隨著破碎點的后移以及破碎強度的提高,絮體破碎再絮凝后越難恢復(fù)到破碎前的狀態(tài),氣浮出水濁度也隨之增加。同時,結(jié)合西寧市第七水廠工程的運行問題進行分析,研究絮體破碎再絮凝現(xiàn)象對于水廠的實際凈水工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。
　　對于氣浮過程進行機理性分析,提出了直線概率函數(shù)β的概念,引入了直線概率模型,進一步完善了原有氣泡-顆粒碰撞效率模型,并且結(jié)合氣泡-顆粒粘附效率模型公式,最終得到捕集效率模型。由建立的模型可以發(fā)現(xiàn),當dp>1μm時,碰撞

5、效率隨顆粒的直徑增加而單調(diào)遞增,隨氣泡直徑的增大而減小,即適當增加
　　顆粒尺寸或減小氣泡尺寸有利于氣泡與顆粒的碰撞作用。隨氣泡直徑的增加,氣泡-顆粒粘附效率值呈先增大后減小的趨勢,氣泡直徑為50μm對應(yīng)的氣泡-顆粒粘附效率最大,而粘附效率隨顆粒直徑的增大而快速減小。由此得到捕集效率曲線與氣泡和顆粒尺寸的變化關(guān)系。
　　對本課題的試驗進行效益分析可知,絮凝-溶氣氣浮工藝對于西寧第七水廠的實際工程改造是有利的,在改善西北高原地