閆洪波
(勝利石油管理局供水公司)

　　摘　要：本文通過對(duì)勝利石油管理局供水公司濱南水廠原水投加混凝劑的研究，闡述了聚合硫酸鐵、堿式氯化鋁兩種混凝劑聯(lián)合應(yīng)用對(duì)高濁、高色黃河水處理效果的影響，豐富了新型混凝劑聚合硫酸鐵的應(yīng)用條件。
　　關(guān)鍵字： 聚合硫酸鐵、堿式氯化鋁聯(lián)用 處理 高濁、高色黃河水

A Study on Treating the Yellow River Water by Means Of PAC and PFS
Yan Hongbo
(Water Supply Company,Shengli 0il Field，Dongying City，Shandong Province 257097，P.R.China)

　　Abstract：By combining PFS and PAC to treat the Yellow River Water，the impact of treatment efficiency is sketched in the paper，in some time， the Yellow River Water in Binnan Water Plant in Shengli 0il Field consits Of more particle and more colour，and then the condition of making use of PFS increased．
　　Keywords：PFS and PAC　　　treat　　　the Yellow River Water

1 概況：

　　勝利石油管理局供水公司濱南水廠，位于山東省東營(yíng)市。該水廠以黃河水為水源，黃河水先經(jīng)水庫(kù)沉沙貯存后，再經(jīng)水廠處理。供水規(guī)模5×10⁴米³/日，水庫(kù)庫(kù)容2000×10⁴米³。水庫(kù)的結(jié)構(gòu)形式為黃河三角洲圍壩平原水庫(kù)。1998年，由于黃河上游受到一定程度的污染，水庫(kù)水深僅有2～4米，春夏季節(jié)蒸發(fā)量大，陽(yáng)光充足，水庫(kù)中生長(zhǎng)了部分水草，水庫(kù)原水濁度90NTU，色度38度，出現(xiàn)了高濁、高色現(xiàn)象，水廠出廠水濁度、色度水質(zhì)指標(biāo)出現(xiàn)了瞬時(shí)超標(biāo)，給水廠日常水處理帶來了難題。

2 現(xiàn)狀分析：

　　原水污染指標(biāo)檢測(cè)如下表1。
　　濱南水廠采用聚合硫酸鐵為混凝劑。聚合硫酸鐵在生產(chǎn)過程中，采用硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)、硫酸(H₂SO₄)、水(H₂O)、氯酸鈉(NaClO₃)等為主要原料，其反應(yīng)方程式為：
　　FeSO₄·7H₂O+H₂SO₄+NaClO₃→[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-n/2]_m　　m=f(n)　　n＜2

濱南水廠原水污染指標(biāo)檢測(cè)表１（單位：mg/l）1998年9月 檢測(cè)項(xiàng)目 標(biāo)準(zhǔn)值 實(shí)測(cè)值 檢測(cè)結(jié)果 總磷 ≤0.1 0.171 超標(biāo) 高錳酸鉀指數(shù) ≤8 6.69 合格 化學(xué)需氧量 ≤20 49.6 超標(biāo)

　　在混凝過程中，大量的聚合陽(yáng)離子如：[Fe₃(OH)₄]₅₊、[Fe₄(OH)₄]₆₊、[Fe₆(OH)₁₂]₆₊等能快速發(fā)揮電荷中和和絮凝架橋作用，由于鐵鹽礬花顆粒形成快，顆粒密度大，較穩(wěn)定，沉降時(shí)間短，應(yīng)用廣泛。黃河三角洲水源水庫(kù)由于地質(zhì)條件的限制，pH值一般在8.0以上，很適合使用鐵鹽混凝劑，在一般情況下，水質(zhì)處理都會(huì)收到較好的效果。由于該藥劑在合成過程中使用了氯酸鹽，氯酸鹽具有殺菌作用_[1]，隨著水源日益受到污染，采用該藥劑有較好的前景。但在濱南水廠高濁、高色水處理中卻遇到了異常情況。
　　聚合硫酸鐵使用硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)做為主要原料，不可避免含有亞鐵離子(Fe²⁺)，由于它的存在，要求水體有較高堿度，此混凝劑要避開亞鐵離子不利影響，參照硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)要求_[2]，水的pH值8.1～9.6，可使水中的二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵。濁度越高，必然要求多投加混凝劑，而隨著投藥量的增加，混凝劑中的亞鐵高子濃度[Fe²⁺]會(huì)使水體色度上升。另一方面，由于聚合硫酸鐵酸性較強(qiáng)，其pH值：0.5～1.0，如果投藥量過大，會(huì)影響水的堿度，pH值也會(huì)降低。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，投藥量20mg/l，pH值可降低0.5左右，原水濁度90NTU，投藥量接近50mg/l時(shí)，淵值降低1.0以上，從而影響了二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子，使二價(jià)鐵離子濃度上升，雖然出廠水濁度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，但色度卻達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。

3 解決辦法：

　　鑒于以上情況分析，首先考慮到了堿式氯化鋁混凝劑，其分子式為[Al_n(OH)_mCl_2n-m]。三價(jià)鋁鹽混凝劑的水解產(chǎn)物與pH值有很大關(guān)系，采用堿式氯化鋁，雖然藥劑呈酸性，但其pH值=4.5，比聚合硫酸鐵的pH值高許多。在混凝過程中，水的pU值降低并不明顯，混凝前后pH值基本保持不變[3]，其適應(yīng)范圍pH值：5～9，最佳混凝州值為6.5～7.5，但由于原水中藻類等有機(jī)物的存在，必須進(jìn)行氧化，才能保證混凝效果，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)過程中證實(shí)，由于水中污染物質(zhì)較多，需要消耗大量的堿式氯化鋁，此種情況顯示了它的弱點(diǎn)。與鐵鹽混凝劑水解產(chǎn)物相比，其氫氧化物相對(duì)密度為2.42，而鐵鹽氫氧化物相對(duì)密度為3.3～3.9，在沉降和運(yùn)行控制上鋁鹽不如鐵鹽。從加藥量上來看，其投加量大于鐵鹽?；谝陨戏治龅贸隽私Y(jié)論；聚合硫酸鐵和堿式氯化鋁兩種藥劑單獨(dú)使用，均不能處理好高濁、高色這-特殊水質(zhì)。
　　既然兩種藥劑均不能很好地達(dá)到處理效果，能不能將兩種藥劑聯(lián)合應(yīng)用，既發(fā)揮兩種藥劑的優(yōu)點(diǎn)，又避免各自的缺陷，從而達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)．本著這一出發(fā)點(diǎn)，以水廠一級(jí)處理構(gòu)筑物澄清池為控制點(diǎn)進(jìn)行了研究，通過將兩種藥劑不同比例聯(lián)合實(shí)驗(yàn)，得出一個(gè)結(jié)論：兩種藥劑聯(lián)合應(yīng)用，濁度指標(biāo)既優(yōu)于單獨(dú)鐵鹽，又優(yōu)于單獨(dú)鋁鹽；色度指標(biāo)，優(yōu)于單獨(dú)鐵鹽，與單獨(dú)投加鋁鹽比較效果無(wú)明顯差別，并無(wú)不良影響，達(dá)到了處理高濁、高色黃河水的期望效果。對(duì)此結(jié)果，做一下經(jīng)濟(jì)比較如下：

藥 劑 堿式氯化鋁 聚合硫酸鐵 兩種藥劑聯(lián)用 藥耗(元／米³　水) 0.104 0.096 0.078 注：兩種凈水劑價(jià)格均為：1400元／噸

　　通過兩種混凝劑聯(lián)合應(yīng)用，使出廠水濁度、色度指標(biāo)均達(dá)到了要求，并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效果。

4 結(jié)論：

　　通過聚合硫酸鐵、堿式氯化鋁聯(lián)合應(yīng)用，可以解決黃河高濁、高色原水水質(zhì)難題，為今后處理類似水質(zhì)提供了參考。豐富了聚合硫酸鐵應(yīng)用條件，為聚合硫酸鐵藥劑應(yīng)用進(jìn)行了有益的探索。

參考文獻(xiàn)：
　　[1]嚴(yán)瑞碹．水處理劑應(yīng)用手冊(cè)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社出版．2000.1
　　12)上海市政工程設(shè)計(jì)院．給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)．第3冊(cè)．城市給水．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版．1986 12
　　[3)中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)給水排水學(xué)會(huì)給水委員會(huì)．中國(guó)給水五十年回顧．第七屆年會(huì)論文集．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版．1999．9

---

作者簡(jiǎn)介：
　　閆洪波 1963年生，男，漢族，高級(jí)工程師，在讀碩士，研究方向給水處理