檸檬酸調(diào)節(jié)高pH原水的可行性試驗

2020-12-28 08:52來源:浣江水務股份有限公司作者:鄭  莉,許澤民,陳國紅 

導讀

2019年7月,清時捷和《凈水技術(shù)》雜志聯(lián)合設(shè)立了“供排水企業(yè)運行及管理成果專欄”。眾多行業(yè)專家依據(jù)多年的從業(yè)經(jīng)驗,結(jié)合水廠的實際情況,分享了他們所在單位在日常運行管理中實際生產(chǎn)運行遇到的問題以及所采用的應對策略。

本次帶來了浣江水務股份有限公司分享的——

征天水廠檸檬酸調(diào)節(jié)高pH原水的可行性試驗,看看他們在原水pH異常影響混凝效果這方面給我們帶來了哪些實踐經(jīng)驗。

檸檬酸調(diào)節(jié)高pH原水的可行性試驗

鄭   莉,許澤民,陳國紅

(浣江水務股份有限公司,浙江紹興   311800)

征天水廠位于諸暨市楓橋鎮(zhèn),設(shè)計規(guī)模為2.0萬t/d。水廠處理工藝采用常規(guī)處理工藝,即進水-折板反應-平流沉淀-V型濾池過濾—次氯酸鈉消毒—出水。原水取自征天水庫,通過對征天水庫原水水質(zhì)的常規(guī)檢測發(fā)現(xiàn),原水的pH值常年偏高,尤其是在春夏秋季均超過8.0。原水pH高,不僅影響了聚合氯化鋁的絮凝效果,導致礬花輕且不沉淀,增加了出廠水中鋁含量超標的風險,同時還會影響后續(xù)消毒效果和消毒副產(chǎn)物的生成量,給征天水廠的生產(chǎn)帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。

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征天水廠面臨的現(xiàn)實問題

原水的混凝處理是水處理工藝流程的一個重要環(huán)節(jié)。但是,目前征天水廠進行原水混凝處理所得到的效果并不是非常理想,礬花輕且不沉淀,沉淀池出水渾濁度高,平均為4~5 NTU。聚合氯化鋁投加增、減混凝效果均很差,出水渾濁度均沒有得到下降,如表1所示。這種現(xiàn)象嚴重影響了后續(xù)的處理,使工作效率低下,濾池負荷大,濾后水出水渾濁度得不到保障。

表1   聚合氯化鋁不同投加量時的渾濁度

Tab.1 Turbidity under Different Dosages with PAC

注:原水pH值為8.2;原水渾濁度為3.99 NTU

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征天水廠現(xiàn)實問題的具體原因

原水質(zhì)量檢測的數(shù)據(jù)中不難發(fā)現(xiàn),征天水庫原水pH常年偏高,從4月上旬-10月一路上升,并達到最高峰,10月份中旬之后才開始逐漸回落。水體的pH主要受水中游離的CO2以及碳酸鹽含量的控制,各種離子濃度的變化都會引起pH的變化,同時pH也會受到藻類數(shù)量的影響。由大量研究數(shù)據(jù)的分析可知,造成征天水廠聚合氯化鋁絮凝效果差、礬花輕、不沉淀的原因是原水的pH常年偏高。為了能夠更好地解決征天水廠面臨的現(xiàn)實問題,應通過一系列的解決方案來減輕聚合氯化鋁絮凝效果差、礬花輕、不沉淀的現(xiàn)象,最安全可靠的方式就是調(diào)節(jié)原水的pH,而調(diào)節(jié)原水pH最簡單的方式就是加酸。本文主要通過投加檸檬酸來調(diào)節(jié)原水的pH,以此驗證在原水中加檸檬酸是否可以減輕礬花輕且不沉淀的現(xiàn)象。

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征天水廠現(xiàn)實問題的解決對策

3.1檸檬酸調(diào)節(jié)pH的試驗

(1)試驗方法:取3組不同pH的源水作為水樣,投加檸檬酸后,原水的pH值降至7.0,測得此刻檸檬酸的投加量,換算得到每千噸水需要的檸檬酸的量,并將測得的投加量和pH變化量制表繪圖,判斷檸檬酸投加量和pH變化量的關(guān)系。測試投加上述測得的檸檬酸投加量數(shù)倍以上水樣的色嗅味,檢測投加檸檬酸對色嗅味的影響。

(2)試驗數(shù)據(jù)及處理:3組不同源水用試樣1、試樣2、試樣3表示,pH值分別為7.6、7.9、8.2,分別投加檸檬酸使pH值降至7.0,得到檸檬酸投加量分別為4、5、6 kg/kt。試驗結(jié)果如表2所示,檸檬酸投加量隨pH的改變量如圖1所示。

表2   不同原水檸檬酸投加試驗結(jié)果

Tab.2 Test Results of adding Citric Acid in Different Raw Water

Fig.1 Variation of Citric Dosages with the Decrease of pH Value

(3)取無色無嗅無味水樣,按100 kg/kt投加量將檸檬酸溶解于水樣,色嗅味均無明顯變化。

3.2檸檬酸調(diào)節(jié)pH對需礬量的影響

(1)最佳需礬量試驗。第一組:原水pH值=7.2;第二組:原水pH值=7.7,鹽酸調(diào)節(jié)至pH值=7.2;第三組:原水pH值=7.7,檸檬酸調(diào)節(jié)至pH值=7.2。

(2)試驗步驟:每1組各取5份水樣,每份1 L,用1~5編號,分別投加10、11、12、13、14 kg/kt聚合氯化鋁,同時攪拌10 min,沉淀40 min,測定此時水樣的渾濁度。試驗結(jié)果如表3所示,各組水樣的渾濁度隨礬投加量的變化如圖2所示。

表3 聚合氯化鋁不同投加量時的渾濁度

Tab.3 Turbidity under Different Dosages with PAC

注:原水水樣pH值均調(diào)節(jié)至7.2

圖2   不同pH調(diào)節(jié)藥劑、不同礬投加量時水樣的渾濁度

Fig.2 Turbidity with Different pH Adjusting Agents and Different Alum Dosages

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結(jié)語

征天水廠原水的pH常年偏高,針對原水pH較高對水處理的影響問題,可以通過在原水中投加鹽酸、檸檬酸的方法來進行解決,但鹽酸屬于易制毒化學品,受公安機關(guān)管控,采購、使用要求較高。由上述試驗可知,投加檸檬酸后的原水pH整體控制在標準范圍之內(nèi),解決了礬花輕且不沉淀,以及混凝效果的問題,提高了征天水廠的工作質(zhì)量和效率。同時,常規(guī)投加檸檬酸并不會對水質(zhì)產(chǎn)生不利的影響,且投加檸檬酸的成本并不高,故此方法可行。


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參考文獻

[1]芮旻,周建平,于正韋,等.綜合分析pH對飲用水處理過程及傳輸?shù)挠绊慬J].給水排水,2007,33(4):15-19.

[2]狄春華,施學峰.尚湖原水pH異常原因分析及應對[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2011(10):2532-2533,2537.


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