自來水廠濾池反沖洗水的回用

1、自來水廠濾池反沖洗水的回用我國自來水廠在常規(guī)的水處理運(yùn)行中的生產(chǎn)廢水包括沉淀池排泥水和濾池 反沖洗水兩部分，一般占水廠產(chǎn)水量的5%10%。在這兩部分廢水中，濾池反 沖洗水一般為沉淀池排泥水的510倍，由此可知，濾池反沖洗水約占水廠產(chǎn)水 量的4%9%。本文主要針對自來水廠濾池反沖洗水的回用問題進(jìn)行了試驗(yàn)探 討，研究了濾池反沖洗水和原水混合并處理時，反沖洗水的加入對水處理混凝沉 淀的影響。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇出一種最佳混凝劑和最佳反沖洗廢水和反沖洗廢 水上清液的投佳量。充分回收利用反沖洗水。標(biāo)簽：自來水廠;濾池反沖洗水;聚合氯化鋁;混凝劑引言：傳統(tǒng)制水工藝將這部分水直接排放，既造成水資源浪費(fèi)，又會因

2、排放水中所 含固體懸浮物沉積對環(huán)境造成不良的影響。隨著社會用水量的日益增加，對于水 資源較貧乏的城市，特別對于遠(yuǎn)距離輸水的城市，回收利用這部分廢水，具有很 好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。一、濾池反沖洗水的特點(diǎn)是原水經(jīng)絮凝沉淀后，大量（90% ）的懸浮物、泥 渣顆粒及吸附在表面的有機(jī)物、細(xì)菌等被去除，只是小顆粒的雜質(zhì)進(jìn)入濾池而在 濾料層中被截留，濾池的反沖洗出水是用出廠的澄清水沖洗濾料層中截留的雜質(zhì) 而形成的。也就是說，它是濾料層中的雜質(zhì)被澄清水大量稀釋的結(jié)果（沖洗停止 前濁度應(yīng)低于20度）。因此，在普遍采用慮前加氯的情況下，其所含雜質(zhì)成分與 原水相比應(yīng)更簡單、有毒有害物質(zhì)更少，故將其回收回用為飲用水

3、是及其可能的。給水處理的傳統(tǒng)工藝主要包括混凝、沉淀、過濾和消毒幾部分。對于一般的 江河地表水而言，混凝和過濾是決定出水水質(zhì)的關(guān)鍵。濾池反沖洗水中的雜質(zhì)主 要為細(xì)碎的絮凝體。如果恰當(dāng)?shù)乩闷浣Y(jié)核和剩余的絮凝性能，既回收利用了生 產(chǎn)廢水，又可減少混凝劑的投加量。混凝沉淀的原理是天然水中存在大量膠體顆粒，是使水產(chǎn)生渾濁的一個重要 原因，膠體顆?？孔匀怀恋硎遣荒鼙怀サ摹Ｋ械哪z體顆粒，主要是帶負(fù)電的黏土顆粒。膠粒間的靜電斥力、膠粒的布 朗運(yùn)動及膠粒表面的水化作用，使得顆粒具有分散的穩(wěn)定性，三者中以靜電斥力 影響最大。向水中投加混凝劑能提供大量的正離子，壓縮膠團(tuán)的擴(kuò)散層，使電 位降低，靜電斥力減小。此

4、時，布朗運(yùn)動由穩(wěn)定因素轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定因素，也有利 于膠粒的吸附凝聚。水化膜中的水分子與膠粒有固定聯(lián)系，具有彈性和較高的黏 度，把這些水分子排擠出去需要克服特殊的阻力，阻礙膠粒直接接觸。有些水化 膜的存在決定于雙電層狀態(tài)，投加混凝劑降低電位，有可能使水化作用減弱。 混凝劑水解后形成的高分子物質(zhì)或直接加入水中的高分子物質(zhì)一般具有鏈狀結(jié) 構(gòu)，在膠粒與膠粒之間起吸附架橋作用，即使電位沒有降低或降低不多，膠粒不能相互接觸，通過高分子鏈狀物吸附膠粒，也能形成絮凝體。從膠體顆粒變成較大的磯花是一個連續(xù)的過程，為了研究的方便可劃分為混 合和反應(yīng)兩個階段?；旌想A段要求渾水和混凝劑快速均勻混合，一般來說，該階 段只

5、能產(chǎn)生用眼睛難以看見的微絮凝體;反應(yīng)階段則需要將微絮凝體形成較密實(shí) 的大粒徑磯花。混合和反應(yīng)均需消耗能量，而速度梯度G值能反映單位時間單位體積水耗 能值的大小，混合的G值應(yīng)大于300500S-1，時間一般不超過30s，G值大時 混合時間宜短。水泵混合是一種較好的混合方式，本試驗(yàn)水量小便可采用機(jī)械攪 拌混合。由于粒徑大的磯花抗剪強(qiáng)度低，易破碎，而G值與水流剪力成正比， 故反應(yīng)開始至反應(yīng)結(jié)束，隨著磯花逐漸增大，G值宜逐漸減小。從理論上講反應(yīng) 開始時的G值宜接近混合設(shè)備出口的G值，反應(yīng)終止時的G值宜接近沉淀設(shè)備 進(jìn)口時的G值，但這樣會帶來一些問題，例如反應(yīng)設(shè)備構(gòu)造較復(fù)雜，在沉淀設(shè) 備前產(chǎn)生沉淀。實(shí)際

6、設(shè)計(jì)中，G值在反應(yīng)開始時可采用100S-1左右，反應(yīng)結(jié)束 時可采用10S-1左右。整個反應(yīng)設(shè)備的平均G值約為2070S-1，反應(yīng)時間15 30min，本實(shí)驗(yàn)采用機(jī)械攪拌反應(yīng)，G值及反應(yīng)時間T值（以s計(jì)）應(yīng)符合上述 要求。近年來出現(xiàn)的若干高效反應(yīng)設(shè)備，由于能量利用率高，反應(yīng)時間比15min 短。二、試驗(yàn)內(nèi)容及現(xiàn)象觀察內(nèi)容由于試驗(yàn)在夏季進(jìn)行，水廠的原水濁度一般在30100間不等，故對此范圍 濁度的水進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，加入適當(dāng)比例的反沖洗水或反沖洗水上清夜有助 于水處理的混凝沉淀。進(jìn)行原水最佳混凝劑的選擇、原水與反沖洗水混合水（以下簡稱原混水）的 最佳配合比及原水與反沖洗水上清夜最佳配合比等項(xiàng)目的

7、研究。確定影響出水濁度的顯著因素考查的因素為原水濁度、混凝劑及其投加量和反沖洗水與原水配合比三個因 素。原水濁度為不可控因素，因此主要控制混凝劑的投加量和反沖洗水比例，考 查反沖洗水加入后對水處理混凝沉淀的影響。通過每次試驗(yàn)前的pH值和溫度的 測定，發(fā)現(xiàn)pH值在8.08.5之間變化幅度不大，溫度在1220度之間變化幅 度不大，可忽略其對混凝的影響。最佳反沖洗水及上清液的投加量試驗(yàn)表明，反沖洗廢水若加入過少作用不明顯，加入過多則會增加混凝劑的 用量，存在一個最佳的反沖洗廢水投加比例（投加的反沖洗水量占本組反應(yīng)沉淀 池處理原水量的百分比）。實(shí)驗(yàn)在原水濁度為42NTU、投加混凝劑PAC-5時，不加反

8、沖洗水與加入不 同比例反沖洗水的出水效果，反沖洗水最佳投加比例在5%左右，反沖洗水上清 液最佳投加量比例在10%左右。同時對其他三種藥劑進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中觀察可以看出濾池反沖洗廢水中存在大大小小各種粒徑的顆 粒，一部分較大顆粒仍呈絮體集體形態(tài)，另有部分較大粒徑呈整體晶體結(jié)構(gòu)。未 投加濾池反沖洗水時反應(yīng)池形成絮體結(jié)構(gòu)不規(guī)則且松散，存在著聯(lián)結(jié)較薄弱的部 位。投加濾池反沖洗水后反應(yīng)池中所形成絮體中各大小粒徑顆粒緊密結(jié)合，呈球 狀規(guī)則且有序排列，游離于周圍液體中的小顆粒較少。通過對許多樣品的觀察， 均發(fā)現(xiàn)其絮體顆粒的均勻性好，且粒徑一般比未回流反沖洗廢水時絮體粒徑大。加入適當(dāng)比例的反沖洗水后，對水

9、的混凝沉淀起著有利作用，分述如下：反沖洗水中含有大量的較粗顆粒，當(dāng)與原水混合一起處理時，這些顆粒較 易形成絮體結(jié)絨的核心。同時，由于細(xì)顆粒粘附在粗顆粒上的速度較快，是細(xì)顆 粒相互混凝結(jié)絮速度的數(shù)倍，這就加快了混凝反應(yīng)的速度。由絮凝動力學(xué)可知，絮凝速度主要取決于水中顆粒的碰撞頻率。由于反沖 洗水的加入，處理水中的顆粒的個數(shù)大大增加，使顆粒間的碰撞次數(shù)也大大增加。 另外，由于所加入的反沖洗水中的顆粒較大，粒徑是原水中顆粒的數(shù)十倍甚至數(shù) 百上千倍，而碰撞次數(shù)與粒徑的三次方成正比，所以顆粒粒徑的增大所引起的碰 撞次數(shù)的增加會更大，并且由于處理水流量的增大，使G值也增大，這樣為水 中顆粒的碰撞創(chuàng)造了有利

10、條件。三、結(jié)論與分析通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得，PAC-11為最佳混凝劑。直接回收利用濾池反沖洗水投加至反應(yīng)池，投加廢水量占該反應(yīng)池處理原 水量的最佳比例為5%10%經(jīng)對投加與不投加濾池反沖洗水進(jìn)行對比試驗(yàn)，在其他條件相同時，投加 反沖洗水后，可節(jié)省混凝劑的投加量。直接回流適量的濾池反沖洗水至反應(yīng)池后，改善了其混凝性能，所形成的 絮體顆粒打，結(jié)構(gòu)緊密，抗剪能力強(qiáng)，沉降速度快，沉降效果好，改善了沉淀的 出水水質(zhì)，可增加沉淀池的負(fù)荷。四、結(jié)束語目前，國內(nèi)各自來水廠濾池反沖洗水回用處理尚屬于起步階段，不僅有關(guān)的 理論和生產(chǎn)實(shí)踐研究尚未深入，設(shè)計(jì)方面也缺乏經(jīng)驗(yàn)，還有大量的工作要做。因 此在設(shè)計(jì)時，必須根據(jù)原水的水質(zhì)和水廠的工藝流程，進(jìn)行必要的試驗(yàn)探討，以充分合理利用反沖洗水及反沖洗水上清夜。參考