馬延生
河南省中原大化集團(tuán)公司，河南　濮陽(yáng)　457004

　　摘  要：黃河流域汛期水的濁度高，預(yù)處理難度大，采用回收部分生產(chǎn)廢水，利用其濁度低的特點(diǎn)，稀釋高濁度水，同時(shí)利用高濁度水中泥沙顆粒表面積大、吸附能力強(qiáng)的特點(diǎn)，降低廢水中有害物質(zhì)，使水質(zhì)水量滿足生產(chǎn)工藝需要，同時(shí)提高了預(yù)處理設(shè)施的產(chǎn)水效率。
　　關(guān)鍵詞：給水處理；高濁度水；生產(chǎn)廢水；預(yù)處理
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU991.27
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：1009-2455(2000)05-0010-03

Problems Existing in the Pre-treatment of High-turbidity Water and Solutions
MA Yan-sheng

　　Abstract： The water in the Yellow River valley is highly turbid in flood seasons and its pre-tretment is more diffulcult.Efforts have been made to make both the quality and quantity of the water meet the requirements of the production process by recycling part of the wastewater from the production and taking advantage of its low turbidity to dilute the water with high turbidity.Meanwhile，thanks to the silt particles in the high-turbidity water， which are featured by large surface areas and strong adsorptive power，harmful matters in the wastewater were reduced.In addition，the water production efficiency of the pre-treatment facility has been improved.
　　key words：treatment of feed water；high-turbidity water；production wastewater；pre-treatment

概述

　　高濁度水的預(yù)處理技術(shù)，始終是設(shè)計(jì)、科研和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理人員研究的課題。特別是黃河流域，由于沿岸水土流失嚴(yán)重，每年汛期大量降雨，導(dǎo)致山洪暴發(fā)，使大量的泥沙帶入水體，造成中下游流域水的濁度突增，同時(shí)含泥沙量變化幅度大，有時(shí)達(dá)20～50 Kg/m³，短時(shí)間內(nèi)可高達(dá)100kg/m³以上，給水的預(yù)處理工作帶來(lái)一定困難。如豫西某中型化肥廠，生產(chǎn)用水以河水為主，井水為輔，河水屬黃河系、南洛河中下游，因河水濁度高，設(shè)計(jì)采用加速澄清池兩級(jí)預(yù)處理方法，并設(shè)有刮泥裝置。一級(jí)為水力驅(qū)動(dòng)加速澄清池，直徑20ｍ，單池產(chǎn)水量800m³／h，投加聚丙烯酰胺；二級(jí)為機(jī)械型加速澄清池，直徑16ｍ，單池產(chǎn)水量600m³／ｈ，投加三氯化鐵或聚合鋁混凝劑。據(jù)多年的運(yùn)行情況看，當(dāng)河水濁度小于50000mg/L時(shí)，水質(zhì)水量還能滿足化工生產(chǎn)的需要，當(dāng)河水濁度大于50000mg/L時(shí)，預(yù)處理就有困難，使生產(chǎn)用水供需矛盾突出，導(dǎo)致化工裝置被迫減產(chǎn)或停運(yùn)，給工廠造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。研究解決這些河流汛期高濁度水預(yù)處理問(wèn)題，有其重要意義。

1　高濁度水在預(yù)處理過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.1　高濁度水的特點(diǎn)
　　所謂高濁度水是指濁度高或泥沙含量大的原水。黃河是世界上泥沙含量最大的河流之一，形成河水渾濁的主要成份是黃土和細(xì)沙，其粒徑最大為0.0861mm，最小為0.0401mm，平均為0.0522mm，主要為粗分散顆粒(懸浮物)。
1.2　預(yù)處理過(guò)程中存在的問(wèn)題
　　當(dāng)水中泥沙含量高達(dá)一定程度時(shí)，它們?cè)诔两颠^(guò)程中就會(huì)相互干擾，因?yàn)槟嗌愁w粒在沉降時(shí)，必然要排擠出同樣體積的水，這部分水被迫上升，顆粒擁擠下降的沉速隨著水中泥沙顆粒密度的增大而降低，當(dāng)水中泥沙顆粒密度很大時(shí)，沉降就會(huì)受阻，水濁度達(dá)3000～5mg/L以上時(shí)屬于擁擠沉淀。
　　以加速澄清池為例，當(dāng)河水濁度變化不大時(shí)，操作比較容易，根據(jù)河水濁度調(diào)整加藥量、處理水量、排污量。如河水濁度在8000～9000mg/L時(shí)，單池處理水量為800m³／h，出水濁度為40～60mg/L，平均加藥量為62.5kg/h（以80％聚丙烯酰胺計(jì)）。當(dāng)河水濁度太高或上升幅度大時(shí)，操作就有困難。盡管加藥量增加了數(shù)倍或更多，但由于分離區(qū)的懸浮泥渣層偏高，使泥沙顆粒沉降速度受到影響，為降低泥沙顆粒密度，需加大排污量（一般采取連續(xù)排污），使產(chǎn)水量相應(yīng)減少。因此加速澄清池的運(yùn)行控制應(yīng)保持處理水量、加藥量、排污量和產(chǎn)水量的動(dòng)態(tài)平衡，一旦上述因素發(fā)生變化，即可造成翻池，使出水水質(zhì)惡化。據(jù)統(tǒng)計(jì)某年７月份河水濁度達(dá)到或超過(guò)50000mg/L的有31h，大都因處理不下而被迫停運(yùn)，影響生產(chǎn)。同時(shí)由于池底積泥沙太多，使刮泥設(shè)備負(fù)荷過(guò)重，常發(fā)生故障，被迫停運(yùn)檢修。因此，高濁度水的預(yù)處理過(guò)程中存在的問(wèn)題是：耗藥量大、產(chǎn)水量少、發(fā)生設(shè)備故障和水質(zhì)故事多、水處理成本高，水質(zhì)水量難以滿足化工生產(chǎn)的需要。

2　解決汛期生產(chǎn)用水辦法

　　針對(duì)高濁度水預(yù)處理的特點(diǎn)，如果能把水的濁度降低到一定程度（采用稀釋法），減少泥沙顆粒在沉降過(guò)程中的阻力和擁擠狀態(tài)，即可提高預(yù)處理設(shè)施的產(chǎn)水效率。在水資源緊缺的情況下，唯一的措施是利用生產(chǎn)廢水。從調(diào)查資料看氮肥廠排放的生產(chǎn)廢水，特別是一些中小型廠，具有排放量大、污染程度輕（大多是一次用水），稍加處理就可再回收利用。如從某化肥廠排污總口取樣分析，在正常情況下，水中含懸浮物為250mg/L左右，可利用其濁度低的特點(diǎn)，把高濁度水稀釋?zhuān)档秃铀械哪嗌澈俊Ｍ瑫r(shí)生產(chǎn)廢水中的有害物質(zhì)，可利用高濁度水泥沙顆粒表面積大、吸附能力強(qiáng)的特點(diǎn)去除，有些有害物質(zhì)隨著稀釋而降低。從環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)對(duì)生產(chǎn)廢水的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看，以煤為原料的氮肥廠排放的生產(chǎn)廢水，其污染成份主要是氨氮、氰化物、硫化物超標(biāo)，按國(guó)家生產(chǎn)廢水排放控制標(biāo)準(zhǔn)為二類(lèi)污染物，如果將高濁度水與生產(chǎn)廢水混合處理（以下簡(jiǎn)稱(chēng)混合處理水），水質(zhì)水量能否滿足化工生產(chǎn)工藝的要求，還有待進(jìn)行試驗(yàn)與研究。

3　混合處理試驗(yàn)

3.1　試驗(yàn)用水
　　為了使試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有代表性，高濁度水的配置選用洛河邊的淤泥，溶入自來(lái)水中，進(jìn)行攪拌待混合均勻后，稍加沉淀，去除大的沙粒，取樣監(jiān)測(cè)其濁度。濁度測(cè)試方法，采用比重瓶天平稱(chēng)重法。稀釋水為氮肥廠排放的生產(chǎn)廢水，稀釋水量占總?cè)莘e的50％。處理后的水質(zhì)按照常規(guī)水質(zhì)分析方法監(jiān)測(cè)。
3.2　高濁度水沉降試驗(yàn)
　　將配置好的高濁度水分別倒入4個(gè)1000mL量筒內(nèi)，1#水樣不稀釋?zhuān)溆?個(gè)水樣均用不同量的生產(chǎn)廢水稀釋?zhuān)謩e測(cè)其濁度，然后投加混凝劑聚丙烯酰胺，攪拌5min，靜止沉淀，觀察泥沙沉降比與產(chǎn)水率。

　　從表1可見(jiàn)，當(dāng)水的渾濁度高時(shí)，不但耗藥量大，而且泥沙顆粒沉降速度慢、產(chǎn)水量少，稀釋后，隨著水中泥沙含量的降低，使沉降速度明顯加快、產(chǎn)水率相應(yīng)提高。
　　另外，在后來(lái)的試驗(yàn)過(guò)程中，在水質(zhì)和試驗(yàn)條件相同的情況下發(fā)現(xiàn)，當(dāng)投加三氯化鐵或聚合鋁混凝劑時(shí)，用生產(chǎn)廢水稀釋的水樣，形成的礬花大、沉降速度快。這可能與水的pH值偏高有關(guān)，因?yàn)榈蕪S排放的生產(chǎn)廢水中含氨，使水的pH偏高，可起到助凝作用。由于投加的混凝劑是強(qiáng)酸弱堿的鹽，會(huì)使水的pH降低，對(duì)混凝不利，如把水中的ｐＨ提高到適當(dāng)?shù)姆秶ㄈ鏿H7～8）即可提高混凝效果。這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果表明，高濁度水與生產(chǎn)廢水混合處理，不但可以提高產(chǎn)水率，而且還可以起到助凝效果，減少混凝劑的投加量，降低水處理成本。
3.3　混合處理水中的污染物
　　生產(chǎn)廢水中含有氨、氰化物、硫化物，為了研究混合處理對(duì)生產(chǎn)廢水中主要污染物的去除效果，特從含量最高的造氣工段洗氣塔下取樣。進(jìn)行混合處理試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。從表２知氰化物和硫化物去除率高達(dá)80％以上，其機(jī)理除稀釋和泥沙顆粒的吸附因素外，氰化物的去除還與揮發(fā)有關(guān)。

　　廠生產(chǎn)廢水排污總口處水中的氰化物含量為2.4mg/L左右，經(jīng)上述方法處理后，水質(zhì)均能達(dá)到小于0.5mg/L廢水排放控制指標(biāo)，作為生產(chǎn)用水不受影響。

　　從表3測(cè)試數(shù)據(jù)可見(jiàn)，混合處理水水質(zhì)可達(dá)到當(dāng)?shù)刈匀凰|(zhì)(河水、深井水)指標(biāo)。

4　結(jié)論

　　① 高濁度水與生產(chǎn)廢水混合處理，是根據(jù)兩種水質(zhì)的特點(diǎn)、性質(zhì)相互利用，改善水質(zhì)，提高產(chǎn)水率，緩解生產(chǎn)用水供需矛盾的有效辦法。試驗(yàn)與水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，水質(zhì)水量能夠滿足化工生產(chǎn)用水需要。
　　② 在水資源日趨緊缺的情況下，把生產(chǎn)廢水作為再用水源，使水資源循環(huán)利用，不需增加預(yù)處理設(shè)施，即可發(fā)揮良好的生產(chǎn)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。