强化混凝对低温微污染地下水处理试验研究

吴睿

摘 要：由于自然和人为污染等原因，我国北方地区地下水存在温度过低，铁（Fe）含量过高的问题，常规水处理工艺对此很难解决。本试验采用强化混凝的方式对低温微污染地下水进行处理研究。结果表明，粉末活性炭与PAC同时投加时，锰的去除率都为最高，锰的去除率为40.6%。所以强化混凝工艺可以有效降低低温水锰（Mn）微污染指标。

关键词：强化混凝；猛；地下水

我国地大物博，水资源储备量很大，但由于我国人口众多，水资源人均占有量很少且分布不均，属于贫水国家。随着我国经济快速发展和水资源开发活动的开展，水资源破坏严重，地表水存在水量不足以及部分污染严重等问题。在这样的状况下地下水一直被当作洁净可靠的水资源。地下水是组成水资源的重要部分，在人们的生产和生活中占据着至关重要的地位。[1]

北方城镇工业和生活用水的主要来源为地下水，地下水的污染严重影响北方地区的经济发展。当地下水在受到化学，细菌，有机物污染时，如果处理不当会对人们的身体健康产生严重影响。[2]2014年，对主要分布在北方17省（自治区、直辖市）平原区的2071个水质监测井进行了监测，地下水水质总体较差。其中，水质优良的测井占评价监测井总数的0.5%、水质良好的占14.7%、水质较差的占48.9%、水质极差的占35.9%。[3]主要超标指标为总硬度、铁、锰、溶解性总固体、“三氮”（亚硝酸盐、硝酸盐和氨氮）、硫酸盐、氟化物、氯化物、有机物等。当人体摄取过量的上述超标物质可能会引发严重的疾病甚至死亡。所以，迫切需要相关方面的技术工艺支来解决地下水污染的问题。

常规的水处理工艺难以实现低温微污染原水的出水标准，采用强化混凝可以将水中的一些污染物质降低，为后续的处理工艺减轻负担。

试验

1. 试验水质

在低温实验室模拟微污染地下水，原水水质指标及饮用水标准如下：

Mn的含量为0.36～0.65mg/L，温度为 2～5℃。

1. 试验方法

本试验选择粉末活性炭作为强化混凝药剂，粉末活性炭不仅可以降低浊度，对铁，铝，汞等有较强的吸附作用。相较于其他种类的强化混凝药剂具有明显优势。

粉末活性炭投加方式分三种：A方式，粉末活性炭在投加PAC前5分钟投加；B方式，粉末活性炭与PAC同时投加；C方式，粉末活性炭在投加PAC 2分钟后投加。以出水水质情况，确定粉末活性炭的最佳投加剂量和投加时间。PAC的投加量为10mg/L，具体水质情况见表1，活性炭的投加量确定在0～40mg/L范围。

使用六联搅拌机进行强化混凝模拟试验。混凝药剂采用的是PAC，搅拌机的转速稳定后，加入PAC以250r/min搅拌1min左右。调节转速80～100r/min维持5min，再调节转速到40～60r/min维持10min。取下静沉15min后，取上清液测试Fe，Mn等指标。

结果与讨论

强化混凝对低温微污染地下水猛的处理效果。强化混凝对锰的去除效果如下图。

粉末活性炭的投加量对锰的去除效果

从图中可以看出在不投加活性炭，PAC混凝可以去除8.4%的锰，在投加粉末活性炭后三种方式对锰的去除效果均好于只投加PAC对锰的去除效果，粉末活性炭能使锰的去除率升高的原理和去除铁一样，这是因为粉末活性炭具有催化和吸附作用。A方式在投加40mg/L粉末活性炭时锰的去除效果最好，此时锰的去除率为29.4%；B方式在投加20mg/L粉末活性炭时锰的去除效果最好，此时锰的去除率为40.6%；C方式在投加40mg/L粉末活性炭时锰的去除效果最好，此时锰的去除率为36.3%。

根据图中所示，B方式在投加20mg/L粉末活性炭时对锰的去除效果最好，去除率可以达到40.6%。

3 结论

根据以上结果经综合分析后，应选择该种投加方式：粉末活性炭与PAC一起投加，投加10mg/L的PAC，投加20mg/L粉末活性炭。此時铁，锰的去除率都为最高。较优投加方式的去除效果：锰的去除率为40.6%，，强化混凝工艺可以有效降低水锰（Mn）等微污染指标。

参考文献：

[1]胡成丽，侯静.浅谈我国地下水的污染现状和预防措施[J].现代交际，2014，384（06）：94.

[2]尹雅芳，刘德深，李晶，苗迎，吴旺发.中国地下水污染防治的研究进展[J].环境科学与管理，2011.6.36（6）：27-30.

[3]中华人民共和国水利部.中国水资源公报[N].2014.