【摘要】：我國長江下游地區(qū)全年氣溫和降雨量變化明顯,其地表水水源受外界環(huán)境的影響較大,水質呈現(xiàn)冬季部分時段低溫低濁、夏季濁度突變的特性,同時受上游城市排放的生活污水、工業(yè)廢水及沿線的農(nóng)業(yè)灌溉等的影響,原水中耗氧量較高,尤其當濁度突變時,對現(xiàn)有凈水廠工藝造成較大的沖擊,難以保障供水的安全性。本論文以江陰小灣水廠原水為研究對象,開展了強化混凝工藝研究,通過對近年來原水的水質變化規(guī)律進行分析,確定長江下游地區(qū)原水水質特性,開展混凝動力學特性研究與參數(shù)優(yōu)化、混凝劑種類及投加量、助凝劑最佳投加量及投加點確定小試試驗,并在此基礎上,開展強化混凝中試效能及抗沖擊負荷能力試驗研究,為工程實施提供參數(shù),并以小灣水廠西區(qū)改建工程為依托進行經(jīng)濟性分析。通過對近幾年小灣水廠原水的水質變化規(guī)律分析表明,長江江陰段原水水質全年變化較大,溫度及濁度季節(jié)性變化明顯,在冬季部分時間存在低溫低濁的現(xiàn)象,而在夏季濁度較高,極端天氣下又會出現(xiàn)濁度突變;原水呈弱堿性,pH全年保持在7.9左右,變化幅度較小;氨氮濃度較低,通常保持在0.5mg/L以下;耗氧量較高,全年平均耗氧量為6mg/L左右�；炷齽恿W試驗確定了混合及絮凝過程中的最佳動力學參數(shù),最終確定混合過程中最佳轉速為300r/min,時間為45s;絮凝階段分為一級絮凝和二級絮凝,一級絮凝的最佳轉速為100r/min,時間為5min;二級絮凝的最佳轉速為60r/min,時間為10min�；炷齽┑膬�(yōu)化比選及助凝劑最佳投加量及投加點試驗表明,除殘余鋁和殘余鐵兩項指標外,聚合硫酸鋁鐵和聚合氯化鋁鐵均表現(xiàn)出了優(yōu)于其他混凝劑的處理效果,二者的最佳投加量范圍為60-70mg/L;助凝劑的最佳投加量為1.0mg/L,最佳投加點為混合結束后5min投加,即一級絮凝結束后立即投加。強化混凝中試試驗對聚合硫酸鋁鐵和聚合氯化鋁鐵的投加量、助凝劑的投加量和投加點進行了進一步的優(yōu)化,聚合氯化鋁鐵對于濁度及剩余顆�？倲�(shù)的去除效果較好,出水水質達到了1.52NTU,而聚合硫酸鋁鐵對于去除耗氧量的效果較好,其去除率達到了65%,二者均在65mg/L時達到最佳去除效果;當混凝劑與助凝劑聯(lián)用時,在15#豎井投加1.1mg/L陰離子型PAM可以將出水濁度、剩余顆粒總數(shù)和耗氧量分別控制在0.3NTU、31個/mL和2.7mg/L以下。中試抗沖擊負荷試驗表明,水量和水質變化均會導致出水水質下降,不同的藥劑組合其變化程度不同。混凝劑與助凝劑聯(lián)用的出水效果較單獨投加混凝劑的出水效果好,聚合硫酸鋁鐵+PAM的藥劑組合在面臨沖擊負荷時出水水質較聚合氯化鋁鐵+PAM的變化幅度更小,出水水質更平穩(wěn),當水量在0.75-1.25倍設計水量范圍內變化時,其沉后出水濁度及剩余顆�？倲�(shù)均能保持在0.7NTU和70個/mL以下,耗氧量保持在3mg/L以下;當原水濁度在250NTU以下時,其出水濁度及剩余顆�？倲�(shù)均能保持在1.0NTU和100個/mL以下,耗氧量保持在3mg/L以下,只有當原水濁度高于250NTU時出水水質惡化程度才會加劇。以此為依據(jù),確定聚合硫酸鋁鐵為最適合原水水質的混凝劑。強化混凝實際工程以江陰小灣水廠西區(qū)改建工程為依托,在對其常規(guī)處理工藝(混合、絮凝、沉淀、過濾)、過濾水回用池、清水池、排泥水處理工藝等進行工藝、建筑、電氣、結構及自動化控制等進行了設計建造的基礎上,對水廠原水、改造工程沉淀池出水、原有東區(qū)工藝沉淀池出水進行兩個月的水質分析,結果發(fā)現(xiàn),聚合硫酸鋁鐵+PAM的藥劑組合比單獨投加聚合氯化鋁的出水效果更好,其出水中濁度及剩余顆粒總數(shù)值低于原有工藝出水的50%以上,耗氧量去除率提高20%左右,同時出水水質波動較小,抗沖擊負荷能力強。工程實施表明,該工藝處理長江下游原水總投資為31381.23萬元,運行成本0.47元/m~3,單位經(jīng)營成本為0.28元/m~3。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU991.22
【圖文】：

第 2章 試驗設備和方法地于黃山小灣山麓，北臨長江，東靠江陰長江環(huán)繞中落成。設計日供水量為 30 萬 m3/d，大日供水量的 30%。座供水廠，分別為江陰澄西水廠、江陰肖山座市屬水廠，取水水源均為長江水源。小灣水個相對獨立的制水區(qū)域，兩區(qū)有兩套不同的清池+虹吸濾池，制水能力為 9 萬 m3/d，于 網(wǎng)格柵條反應斜管沉淀池+虹吸濾池，制水能。東區(qū)制水流程為折板反應平流沉淀池+V 型 1993 年陸續(xù)投入使用。為了保護長江水體，減排的目的，小灣水廠在 2014 年改建新增排

14圖 2-3 小試試驗設備圖力學參數(shù)確定。動力學試驗中選擇聚合硫酸鋁鐵mg/L，攪拌時各參數(shù)的確定根據(jù)水廠的實際運行經(jīng)速的選擇標準為顆粒總數(shù)及出水濁度的大小。通及出水濁度的大小確定一級絮凝的攪拌強度，即通過顆�？倲�(shù)及出水濁度的變化選擇二級絮凝過值。優(yōu)選試驗。根據(jù)前期混凝動力學的實驗結果確定定混凝階段一級絮凝、二級絮凝的轉速。試驗中取行試驗，分別為聚合硫酸鋁鐵（PAFS）、集合硫S）、聚合氯化鋁鐵（PAFC）和硫酸鐵（FS），投其中每 10mg/L 選取一個投加點進行試驗。實驗裝

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學經(jīng)過完整的混凝沉淀過程后，取上清液測定余鐵，比較混凝效果，對混凝劑進行篩選，（3）助凝劑優(yōu)化試驗。選擇混凝劑比選試量下進行試驗。助凝劑在混合后進行投加，每 0.2mg/L選取一個投加點進行試驗。試驗.2 中試試驗根據(jù)小試試驗得到的參數(shù)進行中試設備設計，。a

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