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再矿化工艺中预处理石灰水试验研究

杨俊军  
【摘要】: 本课题主要针对再矿化工艺中的石灰水的预处理进行研究,具体研究内容如下:(1)不同浊度的石灰水投加至清水池对出厂水浊度的影响;(2)石灰水不同滤料的直接过滤效果的试验研究;(3)石灰水沉淀及沉淀过滤联用处理效果的试验研究;(4)石灰水投加对出厂水水质稳定性、安全性的影响。 再矿化的工艺核心是使用二氧化碳和饱和石灰水,提高水体的钙硬度、总碱度和pH,使之达到水质稳定;其投加石灰的方式为两点投加,即前投加和后投加。 为了降低向清水池投加石灰带来的浊度上升问题,对石灰水进行了包括直接过滤、沉淀以及沉淀和过滤联用的预处理方法研究。投加当量为5mg/L的情况下,石灰水经过预处理后浊度在15NTU以下基本对水厂出厂水浊度不造成影响,15-50NTU时使出厂水浊度上升至0.3NTU,50-110NTU时使出厂水浊度升至0.5NTU。投加当量减少,同样石灰水浊度对出厂水浊度影响稍有降低。 通过过滤实验可知,过滤对石灰水的浊度去除效果很好,出水后投加至清水池基本上不引起出厂水浊度的变化,然而,直接过滤普遍存在过滤周期短的问题。炭滤料过滤对氢氧化钙存在吸附作用,致使石灰水出水饱和度下降程度大,碱度降低,且炭池在周期为2小时的情况下运行一个月后,滤料“砂化”,酸洗再生耗酸量大,1体积炭需要3体积1mol/L的盐酸浸泡搅拌10分钟才可再生。 通过石灰水沉淀实验可知,竖流沉淀池沉淀时间为1小时,进水石灰水质量分数为0.15%,浊度为650-900NTU,出水浊度为50-100NTU。中心管加搅拌以及搅拌絮凝对出水浊度影响甚微。通过装置改装,将中心管上部部分放大成100L的搅拌室进行搅拌及搅拌絮凝实验,絮凝搅拌有利于石灰水沉淀处理,使石灰水出水浊度有所下降。 随着石灰投加量的增加(1mg/L-5mg/L),LSI、AI、CCPP不断上升,而RSI、LR不断下降,这表明随着石灰投加量的增大,水体的腐蚀性、侵蚀性以及阴离子穿透腐蚀瘤的可能性都不断降低,水质化学稳定性提高。在前部投加当量全年平均为6—7mg/L的情况下,当后部投加当量大于等于3mg/L时,除拉森比率在0.62—0.66之间外(可接受值为小于0.5),其他的水质化学稳定指数均达到了可接受的数值范围内。


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