粉末活性炭投加对饮用水原水嗅味去除效果的试验研究

2020-07-31张剑锋张怡然

天津科技 2020年7期

张剑锋，张怡然*，赵宇

(1.天津泰达水业有限公司天津300457；2.天津泰达津联自来水有限公司天津300457)

天津市是中国北方地区典型的缺水性城市，饮用水以“引滦入津”的滦河水为主要水源[1-2]。南水北调中线一期工程建成通水后，天津拥有引滦、引江两个外调水源并实施“引江水为主，引滦水补充”的供水方案[3]。引江引滦原水切换期间，有时会出现原水嗅味问题。针对该问题，在天津市某净水厂进行了生产用原水混凝和吸附试验，通过在不同工艺点投加粉末活性炭，考察不同吸附时间下相关水质参数的变化规律，选择适宜的去除原水嗅味的粉末活性炭投加点和投加量，为净水厂生产运行应对原水嗅味问题提供参考依据。

1 试验部分

本研究以天津市某净水厂生产用原水和调节池进口原水为试验原水，利用六联混凝实验仪采用不同搅拌转速和停留时间模拟净水厂现有工艺流程，在混凝试验的基础上增加粉末活性炭投加，比较不同投加量和投加点条件下沉后余浊、耗氧量、嗅味和土嗅素水平变化，得出最佳投加点和投加量。混凝试验程序见表1。

1.1 生产用原水混凝试验

以生产用原水为试验原水，结合生产实际混凝剂FeCl3和聚合氯化铝投加量设定6组不同的混凝剂投加量，通过测定生产用原水混凝 10、20min沉后余浊、观察矾花形成、出体时间和絮体分离情况，确定最佳药剂投加量。药量设置见表2。

表1 混凝试验程序设置表Tab.1 Program set for coagulation experiment

表2 模拟生产的混凝剂投加量表Tab.2 Coagulant dosing scale for simulated production

1.2 不同工艺点粉末活性炭投加量试验

在选定合理混凝剂投加量前提下，取生产用原水1000mL，以投加粉末活性炭时间控制模拟不同工艺投加点，粉末活性炭投加量分别为 5、15mg/L。测定20min余浊、耗氧量、嗅味和土嗅素。根据检测结果综合判定不同工艺投加点吸附效果。试验条件设置见表3。

表3 不同工艺点粉末活性炭投加量试验条件表Tab.3 Experimental conditions of powdered activated carbon dosage at different process points

1.3 调节池进口原水粉末活性炭吸附对比试验

以调节池进口为投加点，模拟入池水力条件，取调节池入口原水投加5mg/L和15mg/L的粉末活性炭。每次分别取调节池入口原水 1000mL，投加相同浓度的粉末活性炭并分别搅拌5min后静置，分别在10min、1h、2h进行水样的冷嗅、热嗅、耗氧量检测，根据嗅味强度评价入口投加的处理效果。

2 试验结果分析

2.1 生产用原水混凝试验结果分析

根据 1.1节试验设计进行生产用原水混凝试验，结果见表 4。据此确定后续试验的混凝药剂投加量为FeCl315mg/L，聚合氯化铝20mg/L。

表4 生产用原水模拟生产的混凝试验结果Tab.4 Coagulation test results of simulated production of raw water for production

2.2 不同工艺点粉末活性炭投加量试验结果分析

根据 1.2节试验设计进行不同工艺点炭投加试验，结果见表5和表6。

根据表5 和表6数据可知，与直接混凝相比，投加粉末活性炭会引起混凝后出水浊度的增加，模拟加聚铝后投加粉末活性炭的出水浊度增加幅度最大；模拟加聚铝前投加粉末活性炭和模拟在进水泵房吸水井处投加粉末活性炭处理后出水的冷嗅热嗅均有较明显的改善，而且对 CODMn的去除效果也较好。根据20min余浊、耗氧量、嗅味和土嗅素等指标的测定结果综合判定：在加聚铝前投加粉末活性炭对原水嗅味的吸附去除效果最好，其次为在进水泵房吸水井处投加粉末活性炭。