校园雨水径流混凝试验研究

王先兵，王志勇，吕雨涵，徐国华，胡启发，茹瑶华

（台州学院 建筑工程学院，浙江 椒江 318000）

校园雨水径流混凝试验研究

王先兵，王志勇，吕雨涵，徐国华，胡启发，茹瑶华

（台州学院 建筑工程学院，浙江 椒江 318000）

通过对校园不同下垫面雨水径流进行混凝试验的探讨，得到雨水径流水质的最佳混凝剂为聚合氯化铝。浊度为0～20NTU时最佳投药量为5mg/L；浊度为21～40NTU时最佳投药量为10mg/L；浊度为41～60NTU时最佳投药量为15mg/L；浊度为61～80NTU时最佳投药量为20mg/L。

校园；雨水；混凝；聚铝

1 引言

近年来国内外对城市雨水水质均有研究，如，加拿大［1］通过分析雨水径流带来的污染物的量和机理，研究了对接纳水体水生生物和公众健康的影响;美国［2］EPA于1983年就提出城市暴雨径流的主要污染评价指标;德国学者［2］将屋面雨水径流与路面雨水径流水质进行了区分，以便针对不同的水质进行处理和利用。而我国学者也对此进行了一系列的研究，如北京学者［3］对城区雨水径流进行了分析，赵剑强等［4］针对西安城市路面探讨了影响城市道路路面径流污染物浓度变化的因素及各污染物因子之间的相互关系。

校园污染物较少，是雨水回收利用优良场所。而且雨水收集利用具有很高的可行性［5］。然其水质并不能被直接利用，需要进行有效的处理方能重新利用。混凝一直是水质处理的常规工艺，技术比较成熟［6］。由于雨水水质的特殊性，需要对雨水进行必要的混凝试验，从而找到最佳混凝剂及不同浊度下的最佳投药量，为后续处理工艺提供必要的参数。

2 试验设计与方法

本文选取台州学院椒江校区不同下垫面雨水径流进行混凝试验，试验收集教学楼屋面雨水径流（1号口）、行政楼地面雨水径流（2号口）、宿舍楼屋面雨水径流（3号口）、食堂地面雨水径流（4号口）。测试中发现3号雨水口径流水质较好，浊度较低且雨水量不大，因此未对3号口进行雨水径流混凝试验。

2.1 试验设计

本试验选取目前国内饮用水处理常用混凝剂，通过混凝试验挑选出对校园雨水径流浊度去除效果较好的混凝剂。为后续工艺处理提供必要数据。试验中比较不同混凝剂对浊度去除效果的同时，考察混凝剂对原水pH的影响，并探讨混凝作用的影响因素。

2.1.1 试验设备

本研究为静态试验，试验中常用仪器与设备见表1。

表1 主要仪器和设备Table 1 Main instruments and equipment

2.1.2 试验药剂

本试验主要药剂见表2

表2 试验主要药剂

2.2 试验过程

（1）利用分析天平及纯净水配置一定浓度的混凝剂；

（2）利用1000mL的搅拌杯，分别量取六组雨水水样，置于搅拌机上。根据估计的各混凝剂投药量，将混凝剂移至加药试管中；

（3）设定搅拌机程序，以200 r/min转速搅拌1 min、400 r/min转速搅拌0.5 min、200 r/min转速搅拌5 min、100 r/min转速搅拌10 min为序进行搅拌；

（4）搅拌停止，静沉 15 min；

（5）取上清液测浊度及pH。

3 试验结果及分析

图1 2010.8.19号 混凝试验浊度监测（1号口） Fig.1 2010.8.19 coagulation test turbidity monitoring（1 mouth）

图2 2010.8.19号混凝试验PH值监测（1号口）Fig.2 2010.8.19 coagulation test pH monitoring（1 mouth）

从图中看出，原水浊度为14NTU时，聚合氯化铝最佳投药量为5mg/L，出水浊度为3.4NTU。三氯化铁及硫酸铝最佳投药量为7mg/L，出水浊度分别为1.7NTU和2.5NTU。

图3 2010.8.19号 混凝试验浊度监测（4号口）Fig.3 2010.8.19coagulationtestturbiditymonitoring（4mouth）

图4 2010.8.19号混凝试验PH值监测（4号口）Fig.4 2010.8.19coagulationtestpHmonitoring（4mouth）

从图中看出，原水浊度为78NTU时，聚合氯化铝最佳投药量为20mg/L，出水浊度为1.4NTU。三氯化铁最佳投药量为20mg/L，出水浊度分别为4.9NTU。硫酸铝最佳投药量为30mg/L，出水浊度为2.5NTU。

图5 2010.9.15号 混凝试验浊度监测（4号口）Fig.5 2010.9.15 coagulation test turbidity monitoring（4mouth）

图6 2010.9.15号 混凝试验PH值监测（4号口）Fig.6 2010.9.15 coagulation test pH monitoring（4 mouth）

从图中看出，原水浊度为35NTU时，聚合氯化铝最佳投药量为10mg/L，出水浊度为1.2NTU。三氯化铁最佳投药量为18mg/L，出水浊度分别为0.4NTU。硫酸铝最佳投药量为18mg/L，出水浊度为0.5NTU。

图7 2010.8.19号 混凝试验浊度监测（2号口） Fig.8 2010.8.19 coagulation test turbidity monitoring（2 mouth）

图8 2010.8.19号 混凝试验PH值监测（2号口）Fig.7 2010.8.19 coagulation test pH monitoring（2 mouth）

从图中看出，原水浊度为7.8NTU时，聚合氯化铝最佳投药量为7mg/L，出水浊度为1.4NTU。三氯化铁最佳投药量为10mg/L，出水浊度分别为1.6NTU。硫酸铝最佳投药量为15mg/L，出水浊度为0.8NTU。

4 总结

（1）比较可知，聚合氯化铝具有混凝效果佳；三氯化铁次之，但其有色度问题；硫酸铝沉降效果最差，矾花也比较细小；

（2）三氯化铁投加量越多，pH值下降越明显，其次是硫酸铝，下降最小的是聚合氯化铝。

（3）选择聚合氯化铝作为最佳混凝剂；浊度为0~20NTU时最佳投药量为5mg/L；浊度为21~40NTU时最佳投药量为10mg/L；浊度为41~60NTU时最佳投药量为15mg/L；浊度为61~80NTU时最佳投药量为20mg/L。

［1］车伍，刘燕，李俊奇.国内外城市雨水水质及污染控制［J］.给水排水，2003，29（10）：28-41.

［2］陈炬锋，刘磊磊.雨水水质研究进展［J］.安徽农业科学，2007，35（7）：2045-2046.

［3］车伍，欧岚，汪慧贞等.北京城区雨水径流水质及其主要影响因素［J］.环境污染治理技术与设备，2002，3（1）：33-37.

［4］赵剑强，刘珊，刘英聆等.城市路面径流雨水水质特性分析［J］.西安公路交通大学学报，1999，19（增刊）：31-33.

［5］王先兵，周文浩，谢小莉等.校园雨水利用探究［J］.给水排水，2010，7（S1）.

［6］严煦世，范瑾初.给水工程［M］.中国建筑工业出版社，第四版.

Coagulation Experimental Study of Campus Rainwater Runoff

WANG Xian-bing，WANG Zhi-yong，LU Yu-han，XU Guo-hua，HU Qi-fa，RU Yao-hua
(Taizhou University，Jiaojiang 318000，China)

By sampling from rainwater runoff on different underlying surfaces,coagulation experiment of campus rainwater has been studied.It is shown that the best coagulation for rainwater runoff is PAC,and when turbidity is 0~20NTU,the dosage is 5mg/L；when turbidity is 21~40NTU,the dosage is 10mg/L；when turbidity is 41~60NTU,the dosage is 15mg/L；when turbidity is 61~0NTU,the dosage is 20mg/L.

campus；rainwater；coagulation；poly aluminum chloride

周小莉）

TU146.4

A

1672-3708（2011）03-0044-04

2011-04-08；

2011-06-01

王先兵（1980- ），男，浙江台州人，硕士，讲师，主要从事建筑给水排水理论与技术/建筑雨洪利用研究。