采用强化混凝法提高污水处理效能李 尔1 范跃华1(1. 华中科技大学 环境科学与工程学院 ,湖北 武汉 430074)摘 要 :采用强化混凝法来强化污水一级处理 ,是对未能正常运行的城市二级处理厂的一种有效的改进办法.高效有机和无机高分子混凝剂的单独及复配使用 ,可大大提高强化混凝工艺的效能 ,使得强化混凝方法有了更广阔的工程应用前景.关键词 :强化混凝 ; 高分子混凝剂 ; 污水处理中图分类号 :X703 文献标识码 :A 文章编号 :1000 - 5730(2002) 03 - 0092 - 031 我国污水处理现状和问题随着我国城市化进程的不断加快 ,城市污水的排放量近几年呈现快速增加的趋势 ,而其集中处理率还不到 25 % ,处理率还不到 40 %[1]. 由于我国政府对环境保护愈加重视 ,大大加快了建设城市污水处理厂的步伐. 城市污水处理不力将直接导致江河湖泊大面积污染 ,破坏饮用水水源水质 ,影响生态环境 ,因此需要加大建设集中式城市污水处理厂的力度. 目前我国经济尚不发达 ,所以许多城市借鉴其它发展中国家的经验 ,在所建或将建的城市污水处理厂中 ,大都采取先建设一级处理设施以后再逐步完善二级处理设施的策略.当前 ,我国城市污水处理确实存在一些问题.城市污水处理厂一级处理效率偏低 ,二级生物处理能耗大 ,运行费用高 ,不少污水处理厂实际上处于一种非正常运行状况 ,实际处理能力没有达到设计的能力. 因此 ,工艺改革很有必要 ,可以通过强化一级处理提高一级处理厂的处理效率或在二级处理中减轻二级处理负荷的方法来减少能耗.一些国家和地区很早就有利用混凝剂来进行城市污水一级强化处理 ,例如六七十年代以色列在城市污水处理中就进行过使用石灰和氯化铁作混凝剂进行污水强化混凝处理的研究 ,分析后发现其大大减轻了后续处理的负荷 ,BOD5 ,COD 以及 SS 的去除率都得到显著提高[3] ,我国台湾省在城市污水排海前也用过硫酸铝、聚合氯化铝进行一级强化处理[3] ,都取得了较理想的效果. 但是城市污水水量一般较大 ,水质变化也大 ,致使混凝剂的投加量大 ,人工操作复杂 ,整个混凝剂投加系统运行费用较高. 近年来随着化学和水处理工业的不断发展 ,很多高效廉价的混凝剂不断涌现 ,使强化混凝技术重现生机 ,引起众多学者的关注[5～8].随着传感技术和自动控制技术的应用 ,实时控制混凝剂的投加量已成为可能[5].2 强化混凝法2. 1 强化混凝法概述强化混凝是向原水中投加过量的混凝剂并控制 pH 值 ,从而提高一级处理中部分悬浮性有机物和胶体悬浮物的去除率. 强化混凝法原理是 :当混凝剂用量较低时 ,获得较好混凝效果所发生的作用机理主要是电性中和以及吸附架桥 ;而当混凝剂用量较高时 ,获得较好混凝效果所发生的作用机理主要是吸附架桥和网捕沉淀. 混凝剂使微小的悬浮固体、胶体颗粒脱稳 ,聚集形成较大的颗粒 ,具有大比表面积的多孔隙的絮凝体能吸附水中溶解性有机物 ,提高了有机物的去除率.铝、铁及硅类的无机高分子混凝剂实际上是预制的水解中间产物即 Al ,Fe ,Si 的羟基和氧基聚合物 ,铝和铁类是阳离子型带正电 ,硅类是阴离子型带负电 ,它们在水溶态的单元分子量约为几百到几千 ,可以相互结合成为具有分形结构的聚合体 ,其凝聚和絮凝过程是对水体颗粒物的电性中和与吸附架桥两种作用的结合. 天然水和污水中的颗粒大多带负电荷 ,因此混凝剂及其聚合形态的荷电特性、电性强弱以及分子量和聚合体粒度的大小是决定其混凝效能的主要因素 ,而水质中颗粒物的特性与投加剂量和工艺条件的适配也是重要因素.收稿日期 :2002 - 06 - 18.作者简介 :李 尔(1979 - ) ,男 ,硕士研究生 ;武汉 ,华中科技大学环境科学与工程学院(430074) .第 19 卷第 3 期 华 中 科 技 大 学 学 报 (城市科学版) Vol. 19 No. 32002 年 9 月 J .of Huazhong Univ.of Sci. & Tech. (Urban Science Edition) Sep. 2002中国城镇水网www.chinacitywater.org2. 2 新型强化混凝中的混凝剂实用的混凝剂主要分为无机混凝剂和有机混凝剂. 传统的无机混凝剂在污水一级强化处理中的应用在前面已有举例 ,因存...
