【污师】浅析再生水的混凝处理工艺

图1表明，SPFS对浊度的去除效果较差，其投加量较低时还会引起浊度增加;混凝剂投加量为0~12  mg/L时，PAC、Al2(SO4)3、PSAF、FeCl3对浊度的去除率呈逐步升高的趋势;投加量为12  mg/L时，PAC对浊度的去除率最高，为72.48%，此时浊度最低为0.28  NTU;继续增大投加量，PAC对浊度的去除率下降，水样浊度迅速上升，而Al2(SO4)3、PSAF、FeCl3对浊度的去除率呈稳定趋势，变化幅度很小;混凝剂>30  mg/L时，PAC、Al2(SO4)3、PSAF、FeCl3这4种混凝剂对浊度的去除效果均变差，去除率快速下降。总体来看，上述4种混凝剂对浊度的去除率随投加量的增加呈现先升高后趋于平稳或降低的趋势。低投加量下PAC降低水样浊度有明显优势。

分析原因可能是投加量较低时混凝剂在水中难以形成絮体，或形成的絮体很小，密度与水接近而难以沉降，故出水浊度较高甚至增大;随着投加量的增加，絮体越来越大且密实，沉降速度明显加快，出水浊度逐渐降低;但投加量达到一定程度后，水样原有浊度已基本去除，增大投药量将引入新的浊度，絮体重新稳定而难以沉降[8]。

2.1.2 混凝剂投加量对阴离子的影响

Cl-、SO42-的积累对铁腐蚀有较大影响，高Cl-、SO42-含量会加剧金属管道表面的垢下腐蚀和点蚀，严重的可造成管道穿孔[9]。

因此优化混凝工艺以控制再生水中的Cl-、SO42-，对控制再生水管网腐蚀至关重要。考察了混凝剂投加量与Cl-、SO42-、HCO3-的浓度关系，如图2所示。图2(a)表明，混凝剂投加量在2~12  mg/L时，随着混凝剂的增加，Cl-逐渐降低，其中铝盐混凝剂对Cl-的去除效果较铁盐混凝剂要好。Al2(SO4)3、PAC投加量为12  mg/L时，Cl-分别为105.07、103.74  mg/L，去除率分别达28.99%、29.89%。铁盐混凝剂处理后Cl-较高，尤其是FeCl3水解产生的Cl-被引入水样，导致水样中Cl-增高，从而引起拉森指数升高，可能加剧管道腐蚀。总体来看，随着混凝剂投加量的增加，Cl-呈现先迅速降低后平稳或增加的趋势。

图2 混凝剂投加量与离子浓度的关系

图2(b)表明，随着混凝剂投加量的增加，SO42-逐渐降低，混凝剂投加量在12  mg/L时Al2(SO4)3、FeCl3、PAC处理后水样的SO42-出现1个低值，由于硫酸铝混凝剂使用过程中会引入SO42-，因此硫酸铝对SO42-的处理效果较其他混凝剂差。随着混凝剂投加量的继续增加，SO42-出现反弹。由图2(c)可以看出，Al2(SO4)3处理后水样的HCO3-较高。总体来看，除铝盐外3种铁盐混凝剂处理后水样的HCO3-变化趋势相同。

比较图2(a)、(b)可以看出，混凝剂投加量与Cl-、SO42-浓度的关系呈现相同变化趋势，即随着混凝剂投加量的增加，2种离子均呈现出先降低后逐渐升高的趋势;在适宜投加量下，2种离子的浓度均较低。产生这种现象的原因可能与混凝剂的机理有关。

混凝剂用量低时主要作用机理是电性中和、吸附架桥，此时可获得较好的混凝效果;当混凝剂投加量较高时，作用机理主要为吸附架桥、网捕卷扫。由于Cl-、SO42-带负电，投加混凝剂后提供了大量正电荷与负电离子发生电性中和，有利于离子的去除，但投加量过大时，混凝剂与已形成的絮体带有同种性质的电荷，使絮体重新稳定而难以沉降，且混凝剂水解过程中又会引入新的离子，从而形成再稳或浓度上升现象。

2.1.3 混凝剂投加量对拉森指数的影响

考察了混凝剂投加量与拉森指数的关系，见图3。

图3 混凝剂投加量与拉森指数的关系