提高混凝沉淀、过滤效果的方法

1. 通过试验选择混凝剂，调整混凝加药量，选择最佳剂量。如有必要，可用加酸或是加碱调整水的pH值，取得好的聚合氯化铝混凝和过滤效果。
2. 采用新型药品和复合氧化剂、新型絮凝剂的强化混凝。
   首先是组合功能，它不仅具有以絮凝体吸附水中非溶性大分子有机污染物的物理吸附作用，又能对水中溶解性低分子有机物产生很强的晶体析出化学吸附和强氧化的多种净化效果。通过改善混凝条件，投加氧化剂、助凝剂等辅助手段，将有机分子去除范围从1万增大到3000，甚至更低。
   新开发的复合氧化剂包括如下几种。
   ①多功能高铁絮凝剂；高铁酸盐是铁的六价化合物。具有氧化、絮凝、杀菌和吸附等多种功能。它利用铁离子在强氧化条件下制得的高氧化态的高价铁盐-高铁酸钾(K2FeO4)。该药剂在水中的中间状态水解产物由于有较大的网状结构和更高的正电位，其絮凝、吸附效果比一般铁铝混凝剂高。另外，该药剂高价铁Fe(IV)向低价铁Fe(III)还原过程中产生的Fe(V)、Fe(IV)中间价态物，具有较强的氧化电位，在溶液整个pH值范围内都具有很强的氧化功能。氧化还原电位可达2.2V。由于高铁酸盐特殊的化学性质，它在水处理过程中将发挥氧化、絮凝、吸附、析出等多功能的协同作用，对于水中多种有机物具有较高的去除效果，可有效地去除水中色度成分，有利于提高消毒效果，降低氯化消毒副产物的生成量。
   ②高锰酸盐复合药剂；该药剂是用于给水处理中强化常规混凝工艺的又一新型药剂。该技术是将高锰酸钾与某些无机盐有机地复合，并通过控制一定的反应条件，促进高锰酸钾氧化还原介稳态中间产物的形成，从而强化了该药剂对有机物的氧化、催化和吸附功能。在水处理过程中以常规处理工艺投加药剂的方式将其加入原水中，水解后形成具有很强氧化能力的中间态成分，具有去除水中有机污染物、除藻、除臭、除味、除色和强化絮凝等综合净化作用。
   ③聚合铁硅絮凝剂；聚合硅铁是在聚合铁基础上发展起来的一种新型复合无机高分子絮凝剂，它具有聚合铁和活化硅的共性，特别表现出高电中和作用和强吸附架桥功能。
   ④聚合铝硅絮凝剂；聚合铝硅是将铝与硅在一定条件下共聚得到的一种复合型絮凝剂，具有铝和硅的共同作用特性，特别是在高电中和作用和强吸附架桥方面表现突出。
   
3. 强化沉淀工艺去除水中有机物；新的强化沉淀分离技术是基于以下论点。
   ①高效新型高分子絮凝剂的应用，强化和增加了絮凝体的净化特性。
   ②改善沉淀水流流态，减小沉降距离，可采用斜管填料技术。
   ③提高絮凝颗粒的有效浓度。促进絮凝体整体网状结构的快速形成。当水进入沉淀区后，在水中很快形成悬浮状态的整体网状结构过滤层，滤池原水通过该过滤层以自下而上的分离清水和自上而下浓缩絮凝泥渣的过程，实现对原水有机物进行连续性网捕、扫裹、吸附、共沉等一系列综合净化。
   ④我国近年引进给水处理技术中的高密度澄清池(沉淀池)，以回流活性泥渣强化絮凝核心，增大进水絮体有效浓度，改变沉淀分离流
   变特性，在沉淀区中部形成高浓度(20-30kg/m3)悬浮絮凝层，用小间距斜板(斜管)填料沉淀设备，大幅度降低沉淀池出水浊度，提高对有机物的净化效果，就是以强化沉淀常规工艺处理受污染原水，净化水中有机物。
   
4. 强化过滤；过滤是指用粒状滤料截留水中悬浮物的过程。过滤不仅可以降低浊度，而且可以降低水中的有机物、细菌。沉淀池只可以去除一定尺度范围的颗粒，沉速更小的颗粒则流出沉淀池进入了滤池，滤池就是要负担起去除这些小颗粒(数十微米到1-2μm)的任务。
   ①滤料级配采用双层和三层滤料提高滤速，粒径级配一般采用以下两种表示方法。
   a.用有效粒径d10和不均匀系数k80表示。
   b.用最大粒径dmax、最小粒径dmin和不均匀系数k80表示。这是我国规范中所采用的滤料级配表示法，见下表。

   滤料级配表示法

   类别		滤料组成			滤速/(m/h)
   		粒径/mm	不均匀系数k80	厚度/mm
   单层石英砂		dmax=1.2,dmin=0.5	＜2.0	700	8-10
   双层滤料	无烟煤滤料	dmax=1.8,dmin=0.8	＜2.0	300-400	10-14
   	石英砂滤料	dmax=1.2,dmin=0.5	＜2.0	400
   三层滤料	无烟煤滤料	dmax=1.6,dmin=0.8	＜1.7	450	18-20
   	石英砂滤料	dmax=0.8,dmin=0.5	＜1.5	230
   	重质矿石	dmax=0.5,dmin=0.25	＜1.7	70

   注：滤料密度一般石英砂为2.60-2.65g/cm3，无烟煤滤料一般为1.40-1.60g/cm3，重质矿石4.7-5.0g/cm3。
   ②滤池气水反洗的优点
   a.较好地消除了滤料表层、内层的泥球，延长了滤池过滤周期。
   b.反洗效果好，滤料含泥量减少18%，滤层截污能力提高100%左右，初期与终期滤速均有增长。
   c.节省反冲洗水量40%-60%。
   d.空气增强了滤料的剪切和摩擦作用，在较小的反冲洗强度下，即可达到大于550s^-1的G值，可保证冲洗效果。
   e.由于空气密度是水密度的1/900-1/750，故反冲洗能耗低，可节省滤池运行费用。
   f.气水反冲洗方式的水反冲洗强度较低，不易产生滤料流失现象，滤层仅有微膨胀。南京上元门水厂V型滤池水反冲洗强度仅为4L/(m2·s)，而单纯水反冲洗滤池反冲洗强度为12-15L/(m2·s)。
   g.提高了滤料的使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。
   ③滤料改进；国内外近年来开发成功的各种改性滤料，就是在传统滤料的基础上，使表面通过化学反应附加了一层改性剂(活性氧化剂)。改性滤料正是发挥了在滤料表面增加巨大的比表面积和强化的吸附能力，以及与水中各类有机物接触过程中由表面涂料所产生的强化学吸附和氧化净化功能，不但能净化大分子和胶体有机质，同时还可以大量吸附和氧化水中小分子的各种离子、可溶性有机物，达到全面改善水质的目的。
   国内研发成功了用天然活性载体代替传统石英砂滤料，并应用于生产的应用实例，如天然或合成沸石滤料、陶粒滤料等多孔活性滤料的使用，都是既保留了常规工艺的特点和优势，又提高了对水中有机物和有害金属离子的净化效果。

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