高濁度原水磁加載混凝應(yīng)急飲用水處理試驗研究及工藝設(shè)計.pdf

1、當?shù)卣?、泥石流、山洪等突發(fā)性自然災(zāi)害發(fā)生時，強降雨對松散的物質(zhì)源產(chǎn)生強烈的沖刷作用，導(dǎo)致水體濁度在極短時間內(nèi)大幅度升高，從而使飲用水源地受到嚴重污染，居民的飲用水安全受到嚴重威脅。高濁度水處理最有效的方法是化學混凝沉淀法，但傳統(tǒng)混凝沉淀技術(shù)無法滿足應(yīng)急水處理的要求。磁加載混凝技術(shù)具有處理能力大、效率高、出水水質(zhì)安全可靠等優(yōu)勢，在應(yīng)急飲用水處理領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。本文在對突發(fā)性自然災(zāi)害水源地水質(zhì)調(diào)研分析基礎(chǔ)上，擬通過磁加載混凝小試及中

2、試試驗研究，考察混凝劑、助凝劑及磁粉投加量等因素對濁度去除率的影響，并開發(fā)一套移動式磁加載混凝應(yīng)急水處理設(shè)備，為磁加載混凝設(shè)備的工程化設(shè)計提供理論依據(jù)。具體研究成果如下:
　　(1)對地震、洪澇、臺風等典型突發(fā)性自然災(zāi)害情況下水源地水質(zhì)進行調(diào)研分析。分析結(jié)果表明，自然災(zāi)害情況下的水流湍急、降水明顯，會將大量地面的顆粒污染物裹挾帶入水中，濁度急劇升高，可達200～500 NTU以上，是突發(fā)性自然災(zāi)害中最主要的污染指標。
　　(

3、2)常規(guī)混凝沉淀和磁加載混凝沉淀對比小試試驗研究。考察了混凝劑、助凝劑以及磁粉投加量對濁度去除效率的影響，研究結(jié)果表明，磁加載混凝工藝對高濁度水處理效果最好，當原水濁度在200 NTU以下時，磁加載混凝反應(yīng)聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺（PAM）和磁粉最佳投加量分別為10 mg/L、0.2 mg/L和75 mg/L，磁粉最佳粒徑為500目，濁度去除率大于97％，出水濁度小于3 NTU，PAC的投加量與常規(guī)混凝相比減少50％以上;當原水

4、濁度在200—500 NTU時，磁粉最佳投加量提高到為150 mg/L。通過測定反應(yīng)體系的Zeta電位、觀察絮體結(jié)構(gòu)特征初步探究了磁粉影響混凝反應(yīng)的機理，磁粉可以通過降低混凝反應(yīng)體系中的Zeta電位促進混凝反應(yīng)的進行，磁加載混凝形成的磁絮體結(jié)構(gòu)緊密，沉降速率是常規(guī)絮體的16倍。
　　(3)設(shè)計5 m3/h磁加載混凝沉淀中試裝置并進行中試試驗研究。研究結(jié)果表明，磁加載混凝在沉淀池表面負荷10 m3/(m2·h)，原水濁度在0～100

5、 NTU、100～200 NTU、200～500 NTU三種范圍時，出水濁度均小于3 NTU，去除率分別達到95％、98％、99.4％，出水濁度達到《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)（水源受限制條件下濁度限值）。磁粉分離回收系統(tǒng)選擇磁力旋流分離技術(shù)，當控制電壓為36 V、電源脈動控制器的工作方式為開10s斷1s時磁力旋流裝置分離回收磁粉效率最高，可達93％左右。
　　(4)移動式磁加載混凝應(yīng)急水處理系統(tǒng)方案的初步設(shè)計