水处理复配混凝剂及其复配混凝方法技术

本发明专利技术涉及水处理复配混凝剂及其复配混凝方法。水处理复配混凝剂的组份和含量是：ＰＡＦＣ１～３份，ＦｅＣｌ↓［３］１～６份，ＨＣＡ投加量为每升水０～０．３ｍｇ。水处理复配混凝剂的复配混凝方法，步骤如下：在１５０～３００ｒ／ｍｉｎ的快速搅拌下，１）先加入无机高分子混凝剂ＰＡＦＣ；２）５ｓ～２０ｓ后加入无机混凝剂ＦｅＣｌ↓［３］；３）继续快速搅拌３０ｓ～６０ｓ后加入阳离子型高分子助凝剂ＨＣＡ；４）继续快速搅拌６０ｓ～９０ｓ后，转为３０～５０ｒ／ｍｉｎ的慢速搅拌，继续１０～２０ｍｉｎ后停止搅拌，使形成的絮体静沉。采用本发明专利技术的复配强化混凝方案，不仅解决了原传统工艺投加铁盐后水的色度大、剩余浊度高的问题，而且改善了单独投加ＰＡＦＣ后矾花轻，沉速慢的弊端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理技术，特别涉及。
技术介绍
低浊度水源水含有较少的颗粒及胶体物质，很少的混凝剂即可达到电性中和的等电 点。故形成的絮体小而松散，难以有效沉淀。藻类的大量繁殖，还会堵塞滤池，穿透滤床， 恶化水质使水产生异味，增加消毒过程中消毒副产物的形成，释放藻毒素威胁人类健康。 增大混凝剂的投加量是目前水厂最常采用的有效提高混凝效果的措施，但处理效果并不明 显。当FeCl3投加量超过60mg/L时，还会造成出水色度增大、pH降低腐蚀管网等问题。 传统混凝剂的另一个缺点是混凝效果不稳定，受原水水质变化的冲击较大，适用范围较窄， 给饮用水的处理带来了极大的不便。因此低浊水源水和高藻水源水的处理一直是水处理界 的一大难点。无机高分子混凝剂PAFC是铝系、铁系和铝铁共聚物的各种占优势的亚稳态或稳态形 态的集合，其化学形态属于多核羟基络合物及无机高分子化合物，它在水的混凝沉淀处理 中表现出较高的效能。但仍然存在形成絮体小、松散、不易下沉等缺点。不同混凝剂复配 的效果往往优于同条件下单一混凝剂的使用效果，不同混凝剂的复配可充分发挥混凝剂各 自的特点，达到最佳的絮凝效果，也就是协同效应。协同效应可以提高混凝剂的絮凝效果、 减少用量并扩大使用范围。目前国内外对絮凝协同效应的研究几乎是空白，尤其是PAFC与 其他混凝剂复配技术对低浊度水源水的研究尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，有效地解决了由于原水浊度 低和藻类过量繁殖等造成的混凝效果不佳的传统难题。本专利技术的一种水处理复配混凝剂，其复配组份和质量比例如下PAFC1~3份， FeCl3 1~6份 HCA 0 0.3mg/L。 在水的浊度为9. 0NTU以上，耗氧量为3. 5mg/L以上时，其复配组份和质量比例如下: PAFC 1~3份， FeCl3 1~5份 HCA 0.2 0.3mg/L。本专利技术的水处理复配混凝剂的复配混凝方法，歩骤如下1) 在150 300r/min的快速搅拌下，先加入无机高分子混凝剂PAFC;2) 继续快速搅拌5s 20s后，加入无机混凝剂FeCl3;3) 继续快速搅拌30s 60s后，加入阳离子型高分子助凝剂HCA;4) 继续快速搅拌60s 卯s后，转为30 50r/min的慢速搅拌，继续10 20min后停止 搅拌，使形成的絮体静沉。根据原水水质的特点及不同药剂的混凝特性，采用不同混凝剂间的复配组合方式，充 分发挥不同药剂的混凝和絮凝优势；并对最佳的复配组合方式进行混凝条件优化。实验结 果表明，采用PAFC、 FeCl3及HCA的复配优化技术能够有效改善低浊水及高藻水的混凝 效果，并有效改善后续的处理及节省药剂费用。华北地区水源水，当水源水温度在10'C 20'C，浊度在9.0NTU以下，耗氧量在3.5mg/L 以下时，原水具有低浊水的特点。按本专利的投药方式，两种混凝剂的投加比例(PAFC: FeCl3的质量比)在3: 1 1: 6的范围内，无需投加HCA助凝剂，即可获得理想的混凝 效果，形成的矾花大而密实，处理水浊度低。夏季进入高藻期，水温在20'C以上，藻类大 量繁殖，藻类计数在1000万个/L以上，浊度在9.0NTU以上，耗氧量在3.5mg/L以上；且 进入供水高峰期后处理水量增大，反应池及沉淀池满负荷甚至超负荷运行。按本专利的投 药方式，两种混凝剂PAFC和FeCl3的投加比例在3: 1 1: 5的范围内、HCA助凝剂的投 加量在0.2 0.3mg/L时，形成的矾花大而密实，处理水浊度低。对优化后的复配混凝技术与传统的混凝技术进行技术比较，即对包括处理水的剩余浊 度、剩余COD^、余铁、余铝、藻类、pH等水质指标的比较，结果表明同条件下复配投 加方式的各项出水指标都明显优于单独投加FeCl3。在混凝剂的药耗费用上，采用复配投 加的方式可以为日处理能力IO万吨的水厂每年节省11力'元以上。采用本专利的复配强化 混凝方案，不仅解决了原传统工艺投加铁盐后水的色度大、剩余浊度高的问题，而且改善 了单独投加PAFC后矾花轻，沉速慢的弊端。采用本专利的复配强化混凝方案，铁盐和铝 盐的混凝特性被最大程度的结合到一起，极大的提高了华北地区水源水的处理效果并节省药剂费用。本专利技术的有益效果在于(1) 对于华北地区低浊水源水和高藻水源水的混凝沉淀，釆用本专利的复配优化技 术形成的矾花在0.8mm以上，可有效降低沉后水的浊度到l.ONTU以下，是原传统混凝工 艺(单投FeCl3)所达不到的处理效果。(2) 对于同一低浊水源水或高藻水源水，采用本专利的复配优化技术，总投药量 10mg/L时的处理水质(如剩余浊度、剩余CODMn、余铁、余铝等指标)优于投药量25mg/L 的原传统混凝工艺(单投FeCl3)。因此每处理l万吨的原水，采用本专利的复配优化技术 较原传统混凝技术可节省药剂费用30元，对于日处理能力IO万吨的水厂，每年可节省药 剂费用11万元以上。(3) 本专利的复配优化技术对原水水质、水量变化的耐冲击性强，对藻类的去除效 果好，解决了原传统混凝工艺不同季节处理水水质不稳定的难题。(4) 利用本专利的复配优化技术所形成的絮体颗粒大而密实，易于后续的沉淀和过 滤，避免了原传统混凝工艺中因外界的扰动而矾花浮起和滤池频繁堵塞等问题。较好的处 理水水质(如较低的剩余浊度、剩余CODMn、余铁、余铝和较高的pH等指标)还可有效 降低后续加氯消毒的药耗，保证管网水水质。附图说明附图l(a):低浊水复配强化混凝的矾花尺寸及沉后水浊度；附图l(b):高藻水复配强化混凝的矾花尺寸及沉后水浊度；附图2(a):复配强化混凝技术与原传统混凝技术处理低浊水的浊度比较；附图2(b):复配强化混凝技术与原传统混凝技术处理低浊水的UV254和CODMn比较；附图2(C):复配强化混凝技术与原传统混凝技术处理低浊水的剩余Al和Fe比较；附图3(a):复配强化混凝技术与原传统混凝技术处理高藻水的浊度比较；附图3(b):复配强化混凝技术与原传统混凝技术处理高藻水的pH比较；附图3(C):复配强化混凝技术与原传统混凝技术处理高藻水的UV254比较；附图3(d)复配强化混凝技术与原传统混凝技术处理高藻水的藻类比较;附图4(a)单投FeCl3混凝形成絮体的SEM照片;附图4(b)单投PAFC混凝形成絮体的SEM照片;附图4(c)PAFC与FeCl3复配强化混凝形成絮体的SEM照片。具体实施例方式以下结合附图说明对本专利技术的具体实施方式与处理结果作进一步的说明。当水源水温度在1(TC 2(TC，浊度在9.0NTU以下，耗氧量在3.5mg/L以下时，原水 具有低浊水的特点。复配强化混凝的优化方式为在150 300r/min的快速搅拌下，先加 入无机高分子混凝剂PAFC， 5s 20s后加入无机混凝剂FeCl3，继续快速搅拌120s 150s 后，转为30 50r/min的慢速搅拌，继续10 20min后停止搅拌，使形成的絮体静沉。两 种混凝剂的质量比PAFC: FeCl3在3: 1 1: 6的范围内，无需投加HCA助凝剂。夏季进入高藻期，水温在2(TC以上，藻类大量繁殖，藻类计数在1000万个/L以上， 浊度在9.0NTU以上，耗氧量在3.5mg/L以上。复配强化混凝的优化方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理复配混凝剂，其特征是复配组份和质量比例如下：ＰＡＦＣ１～３份，ＦｅＣｌ↓［３］１～６份，ＨＣＡ０～０．３ｍｇ／Ｌ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙井梅，李峰，赵新华，刘志强，黎荣，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]