佘偉鳴?
（三明市自來水總公司， 福建 三明 365000）

　　摘 要： 含有高嶺土的原水影響著鋁鹽凈水劑的絮凝效果，這是因為高嶺土原水中含有沉泥、細菌、膠狀成分，致使鋁鹽所形成礬花細小，難于下沉。然而使用 鐵鹽凈水劑，高價鐵能在水解過程中迅速生成氫氧化物微粒，形成的礬花密度大、沉降速度快，這就使含有膠狀高嶺土的原水能迅速絮凝，以達到處理水質的目的。
　　關鍵詞： 高嶺土； 鋁鹽； 鐵鹽； 聚合硫酸鐵鋁
　　中圖分類號： TU991.22
　　文獻標識碼： C
　　文章編號： 1000-4602(2000)03-0047-02

　　三明市自來水總公司的富興堡、下洋水廠的原水取自于東牙溪，其發源于三元區中村鄉蓮花頂牛架山，流域面積188km²，主河道總長30km，在主河道兩旁的群山地質含有大量高嶺土，主要成分是：Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O。由于劈山開道造成的植被損壞，在雨季使大量高嶺土流失，從而污染了東牙溪原水水質。這種水質所含的懸浮物顆粒細小，呈乳白色，致使水司下屬的富興堡、下洋水廠凈化車間在用鋁鹽凈水劑處理過程中，所形成的礬花細小難于下沉，跑礬花現象嚴重。由此造成了沉淀水濁度高，濾池負擔嚴重，尤其是不能確保出廠水的水質，以達到安全優質供水的目的，給水司的經濟及社會效益帶來很大損失。

1 原水水質的分析調查

1.1 藻類
　　藻類也呈乳白色膠狀，它的存在也是可能的，因為富興堡、下洋水廠采用東牙溪水庫壩后電 站發電尾水為原水，水庫水受到上游農業、林業、畜產業及水產業等污染，致使水中氨氮含量的檢測值在0.3mg/L，這些營養物質為藻類繁殖提供了前提條件。?
藻類對飲用水的處理影響較大，尤其會造成鋁鹽絮凝劑的絮凝能力下降。?
　　為了充分證明該原水是否含有藻類，進行了鏡檢卻沒有發現藻類，同時還采用了投加活性炭、氯化等預處理后再加鋁鹽絮凝劑，也均未能達到預期沉淀效果，為此可以證明該原水未受藻類的污染。
1.2 濁度
　　原水水樣濁度處于100～300NTU之間，所含砂粒、粗砂、細砂成分少，大部分呈乳白色膠狀粒子。據有關資料^［1］介紹，水中懸浮物的顆粒組分、直徑及沉淀時間詳見表1。

表1 粒徑分析和沉降時間表 名稱 顆粒直徑（mm) 沉淀時間 砂粒 10 0.3s 粗砂 1 3s 細砂 0.1 38s 沉泥 0.01 33min 細菌 0.001 55h 膠狀粒子 0.0001～0.000001 230～2268d

　　由于現原水的主要組分是含高嶺土的懸浮物，其粒徑主要分布在沉泥、細菌、膠狀粒子區域，所以該區域的水中含帶負電荷膠狀粒子成分占多數，致使鋁鹽凈水劑形成 礬花細小難以下沉。

2 混凝劑、助凝劑的選擇試驗

2.1 試驗方法
　　取含有高嶺土原水1000mL置于燒杯中，根據實際需要依次分別加入不同量助凝劑(若不加助凝劑本步驟可以省略)，然后加入相應量的絮凝劑，攪拌10min，靜置20min后，檢測其沉淀水濁度及pH值，并最終確定助凝劑或絮凝劑的投加量。?
　　選用的助凝劑為熟石灰，絮凝劑為：硫酸鋁、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鐵鋁等，攪拌對比試驗結果如表2所示。

表2 對比試驗 原水濁度（NTU） 130.2 原水水溫（℃） 19.3 原水PH值 7.0 硫酸鋁絮凝劑 投加量（mg/L) 20 25 30 35 40 沉淀水濁度（NTU） 21 19 13 15 39 沉淀水PH值 6.6 5.7 5.5 5.4 5.0 熟石灰助凝劑與硫酸鋁絮凝劑混合 熟石灰投加量（mg/L) 15 20 25 30 35 硫酸鉛投加量（mg/L) 30 沉淀水濁度（NTU） 35 28 13 8.0 16 沉淀水PH值 5.5 6.2 6.5 6.7 6.9 聚合硫酸鐵絮凝劑 投加量（mg/L） 25 30 35 40 45 沉淀水濁度（NTU） 45 37 8 6.5 2 沉淀水PH值 5.5 5.3 5.2 5.1 5.0 聚合硫酸鐵鋁絮凝劑 投加量（mg/L） 5 10 15 20 25 沉淀水濁度（NTU） 35 27 4.9 2.9 2.6 沉淀水PH值 6.9 6.9 6.8 6.8 6.6

2.2 試驗結果
　　由對比試驗可以看出：?
　?、?當原水中含有高嶺土時硫酸鋁絮凝劑無法處理該水質，但熟石灰助凝劑與硫酸鋁絮凝劑的混合使用，以及聚合硫酸鐵、聚合硫酸鐵鋁絮凝劑的運用均可達到處理該水質的預期效果。?
　?、?聚合硫酸鐵耗量大，pH值下降輻度大(達不到國標要求)；熟石灰助凝劑與硫酸鋁絮凝劑混合投加后雖然pH值達到國標要求，但硫酸鋁耗量相對較大；只有聚合硫酸鐵鋁對處理后的pH值及耗量均能達到要求。

3 生產實踐總結

　　在水司的富興堡水廠進行生產實踐后得出以下結論：?
　?、? 對熟石灰助凝劑與硫酸鋁絮凝劑混合使用，雖然在實驗室模擬試驗中可以處理含高嶺土原水，但由于熟石灰溶解度(0.165g/100mL、20℃)極低，極易沉淀，所以在實際工藝中無法使用，且硫酸鋁耗量大。?
　?、? 對鐵鹽及聚合硫酸鐵鋁絮凝劑的使用，均能處理含高嶺土的原水水質，這是由于鐵鹽絮凝劑有其若干優點：一是生成氫氧化物速度快，形成的礬花密度大，沉降速度快；二是微粒濃縮性好，沉淀物少；三是污泥脫水性能好，生成氫氧化物絮體不易再溶解等等。然而，鐵鹽絮凝劑如聚合硫酸鐵在實際運行過程中，發現其投加量較大，沉淀水pH值下降幅度較大，同時還存在投加過量影響出廠水色度。因此只有聚合硫酸鐵鋁絮凝劑的使用可以克服鐵鹽對 pH值降低幅度大及影響出廠水色度等不足。

參考文獻：
［1］川崎市水質研究所.水質管理指標［M］.中國環境科學出版社，1998.

---

電　話：(0598)8238334?
收稿日期：1999-10-25