HCA-1陽離子凈水劑處理巢湖高藻水
摘 要:巢湖高藻(zao)期,大量藻(zao)類(lei)飄浮在池(chi)的(de)(de)上(shang)部(bu),水(shui)體PH值(zhi)上(shang)升,混凝效果差,水(shui)質下(xia)降,水(shui)大量藻(zao)類(lei)進(jin)入濾池(chi)增(zeng)加(jia)了濾池(chi)的(de)(de)負(fu)擔。由于藻(zao)類(lei)表(biao)面(mian)帶負(fu)電荷(he),易與陽離子型HCA-1接觸(chu),使其絮(xu)凝成才,加(jia)速其沉淀去除(chu)。
一、產品簡述
HCA-1陽離子(zi)(zi)凈水劑(ji)屬二(er)(er)甲基二(er)(er)烯丙(bing)基季胺(an)鹽,由(you)江蘇(su)太倉化工(gong)建材總廠和上海理工(gong)大(da)學(xue)聯合(he)研制生(sheng)產,由(you)江蘇(su)省衛生(sheng)防疫站監督檢驗,質量(liang)符合(he)生(sheng)活飲用水處理劑(ji)標準。市售HCA-1固含量(liang)為40%,分子(zi)(zi)量(liang)在10萬左右,陽離子(zi)(zi)度>90%,殘余單體3.9%,商品的毒性及(ji)致(zhi)(zhi)畸變(bian)性實驗由(you)蘇(su)州醫學(xue)院及(ji)第地琿醫大(da)學(xue)檢測(ce)證(zheng)實:急性經口(kou)毒為輕度蓄積(ji)性;Ames試驗、微核發(fa)生(sheng)率及(ji)精子(zi)(zi)畸變(bian)率證(zheng)明HCA-1原液無致(zhi)(zhi)敬(jing)突變(bian)作(zuo)用。在生(sheng)產應用中(zhong)(zhong)HCA-1的投加(jia)量(liang)低于0.3mg/L,遠低于毒性試驗中(zhong)(zhong)所提(ti)出的5%應用液的濃(nong)度,因而(er)在使用上是(shi)較安全的。
HCA-1屬(shu)陽(yang)離子(zi)(zi)型線型高分子(zi)(zi)聚合(he)(he)物,水溶性好,能完全溶解(jie)于水呈真溶液。其作(zuo)用(yong)機(ji)理是籍(ji)助(zhu)聚合(he)(he)物本(ben)身含(han)有的陽(yang)離子(zi)(zi)基因和活性吸(xi)附基團,對懸(xuan)浮膠粒和含(han)負電(dian)荷的物質通過電(dian)中(zhong)和和吸(xi)附架橋(qiao)等作(zuo)用(yong)使之失穩、絮(xu)凝。由于有機(ji)高分子(zi)(zi)有極高的聚合(he)(he)度故其架橋(qiao)作(zuo)用(yong)遠(yuan)較多核型無(wu)機(ji)混(hun)凝劑強烈。
在巢(chao)湖高藻(zao)期,大(da)量(liang)藻(zao)類飄浮(fu)在池的(de)上部(bu),水體PH值上升,混凝效果差,出水水質下降,水大(da)量(liang)藻(zao)類進入濾池增(zeng)加(jia)了濾池的(de)負擔(dan)。由(you)于藻(zao)類表(biao)面帶負電(dian)荷,易與陽離子型HCA-1接觸,使其(qi)絮(xu)凝成才(cai),加(jia)速(su)其(qi)沉淀去除。雖然加(jia)液氯可去除部(bu)分(fen)藻(zao)類,但成本高,同(tong)時易造成鹵(lu)代烴的(de)大(da)量(liang)生成。
二、實試室小試
實(shi)驗(yan)(yan)室燒杯試驗(yan)(yan)使(shi)用(yong)(yong)六聯攪(jiao)拌機(ji)進行(xing),于1000mL燒杯中(zhong)置1000mL水樣,加(jia)(jia)入藥劑后以300r/min,接著以100r.min反應8min,靜止(zhi)沉(chen)淀20min后測定上清液的余濁(zhuo)。混(hun)合及(ji)反應部分的G值分別(bie)(bie)為(wei)192及(ji)43.85-1,GT值分別(bie)(bie)為(wei)23040和21024。試驗(yan)(yan)時將HCA-1配制成1%的稀溶(rong)液的,混(hun)凝(ning)劑采用(yong)(yong)亞鐵氯化液FeSO4CL2=7:1(簡(jian)稱鐵)、液體聚(ju)合鋁(lv)AL2O3:12%(簡(jian)稱鋁(lv)),以HCA-1作(zuo)為(wei)助凝(ning)劑,以不同(tong)(tong)混(hun)凝(ning)劑、不同(tong)(tong)的投(tou)加(jia)(jia)量(liang)及(ji)助凝(ning)劑的投(tou)加(jia)(jia)之間(jian)進行(xing)對比,從各系列(lie)試驗(yan)(yan)中(zhong)確定每次實(shi)驗(yan)(yan)的最佳投(tou)量(liang)。試驗(yan)(yan)結果見下表(biao):
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在(zai)試驗(yan)中我們(men)發現(xian),投加HCA-1后礬花(hua)出現(xian)時間早,分離效果(guo)好,下降迅速(su)。從上表中可以看出:HCA-1投加量少,不論(lun)與聚合鋁和亞(ya)鐵(tie)氯化(hua)液作(zuo)用(yong)(yong)都可起到助凝作(zuo)用(yong)(yong);在(zai)水體藻類含量、PH值高時其(qi)助凝效果(guo)同樣明顯(xian),且與亞(ya)鐵(tie)作(zuo)用(yong)(yong)較鋁鹽(yan)為好,制(zhi)水成本下降,因而有(you)必要進(jin)行生產性(xing)試驗(yan),以進(jin)下驗(yan)證(zheng)其(qi)結果(guo)。
三、生產性試驗
將HCA-1配制成5%濃度,放入高位池(chi)中(zhong)溶(rong)解,充(chong)分攪(jiao)拌,重力投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)(jia)。試(shi)驗(yan)時(shi)選取(qu)合肥第五(wu)水(shui)(shui)廠的(de)(de)兩套完全平行(xing)的(de)(de)處理系統,其(qi)設計參數和(he)建筑物結構完全相同。控制水(shui)(shui)量和(he)反應(ying)(ying)(ying)池(chi)出水(shui)(shui)濁(zhuo)(zhuo)度基本(ben)相同。用(yong)亞鐵(tie)氯(lv)化液(FeSO4:Cl2=7:1)和(he)液體聚合鋁(Al2O2:12%)作為(wei)混(hun)(hun)凝(ning)劑(ji)。其(qi)中(zhong)2#反應(ying)(ying)(ying)池(chi)在投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)(jia)混(hun)(hun)凝(ning)劑(ji)的(de)(de)同時(shi)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)(jia)液氯(lv)以(yi)殺藻助(zhu)凝(ning),而3#反應(ying)(ying)(ying)池(chi)在混(hun)(hun)凝(ning)劑(ji)投(tou)(tou)(tou)回lmin后,投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)(jia)HCA-1水(shui)(shui)溶(rong)液。對(dui)比兩組(zu)沉淀池(chi)出水(shui)(shui)余(yu)濁(zhuo)(zhuo)、藥(yao)耗。檢測(ce)頻度為(wei)每小時(shi)一次。在試(shi)驗(yan)中(zhong)兩組(zu)反應(ying)(ying)(ying)池(chi)亞鐵(tie)氯(lv)化液投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)(jia)量固定在20mg/L,用(yong)計量泵來調節聚合鋁的(de)(de)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)(jia)(jia)量。試(shi)驗(yan)期間源水(shui)(shui)濁(zhuo)(zhuo)度78~230NTU,藻類含量1.76~4.6億個/L,PH值:9.18。試(shi)驗(yan)日期為(wei)6月10~14日,以(yi)沉淀池(chi)較反應(ying)(ying)(ying)池(chi)出水(shui)(shui)濁(zhuo)(zhuo)度的(de)(de)去除率考察其(qi)凈水(shui)(shui)效果。試(shi)驗(yan)數據的(de)(de)統計結果見圖1和(he)圖2:
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在生產試驗過程中我們觀察到,3#沉淀池(chi)由(you)于(yu)投加(jia)了HCA-1池(chi)面(mian)的(de)浮藻(zao)明顯減少,意義不僅在于(yu)提高出(chu)水(shui)水(shui)質,且減輕了濾(lv)池(chi)的(de)負(fu)擔(dan)。投加(jia)0.1mg/LHCA-1后3#池(chi)的(de)實(shi)際(ji)制水(shui)成本(ben)較2#池(chi)下降12.7%,且原(yuan)水(shui)藻(zao)類(lei)含量越(yue)高效(xiao)果(guo)越(yue)明顯。
98年6月19日--22日在同(tong)樣取(qu)用(yong)巢湖源(yuan)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)合肥第四(si)(si)水(shui)(shui)(shui)廠也進(jin)行(xing)了HCA-1的(de)(de)(de)投(tou)加(jia)(jia)試(shi)驗(yan),HCA-1平均(jun)投(tou)加(jia)(jia)量(liang)為0.25mg/L,投(tou)藥(yao)點采用(yong)混(hun)合后(hou)lmin和(he)絮(xu)凝中(zhong)段各攤販一半劑量(liang)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)試(shi)驗(yan)后(hou)將數據(ju)與(yu)試(shi)驗(yan)前后(hou)的(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)池(chi)出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)和(he)藥(yao)耗進(jin)行(xing)對比(bi)。試(shi)驗(yan)結果為在相同(tong)沉(chen)淀(dian)池(chi)出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)(de)(de)條件下,投(tou)加(jia)(jia)0.25mg/L的(de)(de)(de)HCA-1可節(jie)約藥(yao)耗30%。四(si)(si)水(shui)(shui)(shui)廠在98年、99年高藻期間均(jun)采用(yong)投(tou)加(jia)(jia)HCA-1來處理巢湖高藻水(shui)(shui)(shui),凈水(shui)(shui)(shui)效(xiao)果明顯(xian)。實(shi)際(ji)制(zhi)水(shui)(shui)(shui)成(cheng)本下降23.6%。出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)經(jing)國家城市(shi)供水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)監(jian)測(ce)網合肥監(jian)測(ce)站檢測(ce)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)符合《國家生活飲(yin)用(yong)水(shui)(shui)(shui)衛生標準》。
四、 結論
以HCA-1為助凝劑處理巢湖高藻水具有明顯效果,適用的PH值的范圍也較廣。在保證出水水質的前提下,當投加量在0.1--0.25mg/L時可節約藥耗15——30%,降低制水成本12.7--23.6%,遏制了鋁鹽、液氯大量投加所帶來的負作用。投加HCA-1后,池面浮藻明顯減少,減輕了濾池的負擔。產品毒性低,投加量少,投加方式簡單,運輸、儲存方便,是一種高效、經濟、安全的凈水材料。

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