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新标准下强化混凝在水处理中的应用 李红梅，张铁财，李安文 （郑州自来水总公司水质监测中心，郑州 450013） 摘要： 面对水源污染与新标准的提高，常规混凝工艺对天然有机物(NOM)及消毒过程中形成 的消毒副产物(DBP)已不能达到较高的去除率。本文通过强化混凝、强化混凝的主要方法、 强化混凝去除 NOM 的机理及影响因素，介绍了一种改进水处理工艺提高有机物去除率的有效 方法。 关键词： 新标准、强化混凝、水处理、有机物去除 2007年7月1 日实施的《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006，共106项（常 规42项、非常规64项）。新标准从原国标的35项增加到106项，增加了71 项，其中毒理学指标项目增加很多，无机化合物由10项增至21项、有机物由5 项增至53项，反映了对水质安全的重视和对更多水质污染物的控制要求。 如今面对水源污染与新标准的提高，常规混凝工艺对天然有机物(NOM)及消 毒过程中形成的消毒副产物(DBP)不能达到较高的去除率，为了获得优质的出水， 就必须改进工艺提高有机物的去除率，而强化混凝就是目前经济有效的饮水处理 单元技术之一。 1 常规水处理中的混凝 自来水厂的传统常规水处理一般包括混凝、沉淀、过滤和消毒。常规水处理 的工艺、运行重点是确保浊度、细菌和余氯达到目标要求。 混凝作为常规水处理工艺中的第一道工序，其目的就是通过投加混凝剂，利 用电性中和、吸咐架桥和网捕沉淀等作用将污染物聚集成高质量的矾花，这些矾 花可能通过后续的沉淀和过滤工序除去。混凝处理效果的好坏直接关系到后续流 程的运行工况、出水水质及运行费用。因此混凝在净化提高水质从而增加有效水 量中起关键作用。 2 强化混凝 强化混凝是美国环保局(USEPA)推荐为控制水中 NOM 的最好方法。强化混凝 是指在常规混凝水处理过程中，在保证浊度去除率效果的前提下，通过提高混凝 剂的投加量来实现提高有机物去除率的工艺过程。强化混凝侧重于在现有水处理 工艺设施上的改进与提高，通过对混凝剂的筛选优化、混凝剂的剂量与混凝反应 过程及反应pH条件的控制强化来实现。 3 强化混凝的主要方法 3．1 增加混凝剂投加量 通过增加混凝剂投量，使有机物的水化壳压缩，水解的阳离子与有机物阴离 子电中和，消除有机物对无机胶体的影响，从而使无机胶体脱稳。不同水质对混 凝剂用量的要求不同，混凝剂对水中大分子有机物(Uv254 值较大)和憎水性有机 物有较好效果。 3．2 调整pH值 混凝过程 pH值比混凝剂的投加量影响更大，是有机物去除的决定性因素。 当原水pH值较高时，可通过加酸来降低pH值。一般在混凝剂投加前加酸，以促 使混凝剂水解形成高价正电荷。一般而言，尽管较低的 pH 值有利于有机物的去 除，但是在实际操作中，混凝剂的类型、投加量、pH值都必须同时考虑。 3．3 投加高锰酸钾复合药剂(PPC) 高锰酸钾复合药剂(PPC)是以高锰酸钾为主剂的一种复合性药剂，因此水中 含有有机物等污染成分时，PPC可发挥其较强的氧化作用，将一部分有机物氧化 破坏，从而降低后续处理的有机负荷。试验研究证明了PPC在以下几方面具有非 常好的处理效果：①去除浊度、藻类、嗅味方面；② 去除水中的微量有机污染 物和致突变活性物质；③适应不同污染水体和不同温度尤其是低温低浊水体方 面；④取代预氯化助凝等方面。 3．4 投加粉末活性炭(PAC) PAC 应用于微污染水源水处理的特点：① 使用灵活，可以根据水体的污染 状况确定粉末活性炭的投量，对季节性污染水体，可仅在污染严重时投加PAC； ② 具有巨大活性比表面积，PAC 的吸附速度快；③可以提高矾花的沉淀性能。 总体来说，PAC不但可以去除水中的臭味，还可以去除水中的色度、酚类等有机 物，同时有助凝作用。有研究表明，投加粉末活性炭，可以节省 1／3 的混凝剂。 4 强化混凝去除 NOM 的机理及影响因素 4．1 NOM的去除机理 天然水体中的悬浮、胶态部分的有机物在混凝处理过程中通过电性中和，吸 咐架桥、网捕沉淀得以去除且去除率高，而其中分子量小，溶解度较大的有机物 具有良好的亲水性，必须通过强化混凝(低 pH，高混凝剂用量)来提高去除率。 对不同的混凝剂，去除天然有机物的主导机理也是不一样的。如果采用铁盐混凝 剂，主要是依靠铁盐与天然有机物形成沉淀物而将其去除；采用铝盐混凝剂，则