前投加石灰和后投加氢氧化钠工艺对水质影响研究

郭晓颖（东莞市东江水务有限公司，广东东莞523000）

前投加石灰和后投加氢氧化钠工艺对水质影响研究

郭晓颖（东莞市东江水务有限公司，广东东莞523000）

针对某水厂采用前投加石灰和后投加氢氧化钠的方式对出厂水的pH值进行调节后水质中的铝含量及氨氮等指标偏高的现象，本文通过烧杯混凝试验，对前投加石灰和后投加氢氧化钠对水质的影响进行对比试验研究，确定最佳投加量，从而保证水质的稳定性，结果表明，前投加石灰对混凝剂具有很好的助凝效果，后投加氢氧化钠对大幅提高pH值有很好的效果，前投加石灰的量为6mg/L以及后投加氢氧化钠的量为5mg/L时，成本最低，既能保证pH范围在7.0～7.3，又可保证更好的水质。

1 前言

目前国内很多水厂都采用石灰和氢氧化钠对水质的pH进行调节，石灰和氢氧化钠具有调节水体pH、助凝、提高出水水质稳定性等作用，在自来水生产中的应用越来越广泛。[1-3]某水厂工艺为混凝、沉淀、过滤、消毒，原水取自地表水，pH值为6.7-6.9，由于原水经常规处理工艺处理后出厂水pH值偏低，在6.6-6.7之间，因此该水厂采用前投加石灰和后投加氢氧化钠的方式提高出厂水的pH值，在混凝沉淀池前投加石灰，在滤池投加氢氧化钠，有效改善了出厂水的水质，达到了7.0-7.3的内控指标要求，但是在调节pH值的同时，水质的铝含量以及氨氮等指标也偏高，因此本文通过烧杯混凝试验，模拟水厂生产中的混凝反应、沉淀过程，对前投加石灰和后投加氢氧化钠对水质的影响进行对比试验研究，确定最佳投加量。

2 实验部分

2.1 实验仪器和试剂

混凝试验搅拌机：ZR4-62，深圳市中润水工业技术发展有限公司；哈稀浊度仪：2100N，美国哈稀公司；酸度计：pHS-3C，上海精密科学仪器有限公司；聚合氯化铝溶液：1g/L，洛阳市誉龙净水剂材料有限公司；石灰：兴安山源非金属矿产加工厂；氢氧化钠；

2.2 实验参数

烧杯搅拌试验分为5个阶段，第一阶段是混凝阶段，第二、三、四阶段是反应阶段，第五阶段是沉淀阶段，具体参数请参照表1。

2.3 实验步骤

2.3.1 测定试验前原水的pH值、浊度、温度、取水时间（反应前的原水浊度为15.2NTU，pH值为6.7，温度为26℃，取水时间为早上9:00）；

2.3.2 混凝沉淀池前投加石灰

分别在6个烧杯中倒入1L原水，每个烧杯均加入8mg/L的聚合氯化铝，再分别加入0mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L、6mg/L、7mg/L、8mg/L的石灰，按照设定的参数进行混凝搅拌试验，测定原水、待滤水、滤后水的pH值，待滤水和滤后水的浊度、氨氮、铝、总硬度、总碱度，结果见表2、表3和图1。

2.3.3 滤池投加氢氧化钠

在最佳投加石灰量下，分别在6个烧杯中倒入1L滤后水，在滤后水中分别加入0mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L、6mg/L的氢氧化钠，按照设定的参数进行混凝搅拌试验，测定混凝搅拌后出厂水的pH值、浊度、氨氮、铝、总硬度、总碱度，结果见表4和图2。

3 实验结果

表1 混凝试验搅拌机设置的参数表

表2 前投加石灰各水质的的测定结果

表3 前投加石灰各水质的测定结果

图1 前投加石灰各水质的测定结果

图2 后投加氢氧化钠出厂水的测定结果

表4 后投加氢氧化钠出厂水的测定结果

4 实验结论

由表2表3以及图1可以看出，投加石灰后，待滤水和滤后水的pH比混凝搅拌前原水的pH要低很多，而且投加的石灰量越大，下降越多，主要的原因可能为聚合氯化铝在不同的PH条件下水解成不同的H+，水处理构筑物和滤砂含有微生物，碱性条件在亚硝酸菌的作用下，能将含氮的有机物转化为氨，进一步分解成亚硝酸和硝酸，降低水的p H值［4～5］。在聚合氯化铝的投加量一定的情况下（8mg/L），随着投加石灰量的增大，待滤水和滤后水的pH逐渐升高，浊度却呈下降趋势，在石灰量为6mg/L时达到最低，而铝含量、总碱度、总硬度、氨氮呈逐渐升高的趋势，在石灰量为6mg/L时，有所降低，因此前投加石灰的最佳投加量为6mg/L，由表4和图2可知，在最佳石灰投加量（6mg/L）时，随着氢氧化钠投加量的增加，pH、铝、总硬度、总碱度呈逐渐升高的趋势，在投加量为5mg/L时有所下降，而浊度则随着pH的升高逐渐降低，而且与投加氢氧化钠前的浊度区别不大，说明石灰的投加对水质的影响较大，在投加量为5mg/L时达到最低，因此后投加氢氧化钠的最佳投加量为5mg/L，采用前投加石灰和后投加氢氧化钠的工艺，经过实验，前投加石灰为6mg/L，后投加氢氧化钠为5mg/L时出厂水pH值能有效控制在7.0-7.3，而且浊度控制在0.10左右，也降低了铝、总碱度、总硬度，节约了投加成本。

[1]吕华,宋蓉晖.新安水厂石灰投加系统改造[J].城镇供水,2005(6):25-26.

[2]王渊,刘贝,赵向阳.投加熟石灰调节水库水p H值的研究[J].广东科技.2014(6)159-160.

[3]徐军,江迎春,钱东.解决水库水p H值低的对策研究[J].城镇供水[J].2008(3):17-19.

[4]邹一平,林之官,王磊,等.水厂加碱试验研究［J］.给水排水,2001,10:13～17.

[5]徐军,江迎春,钱东.解决水库水p H值低的对策研究［J］.城镇供水,2008,3:17～19.