我国许多饮用水源呈微污染状况,其特征为水中藻类生物大量繁殖,有机物含量较大,水中胶体颗粒物含量大。其中藻类生物对水质影响很大, 它们产生藻毒素,使水产生异味,增加消毒副产物量。随着水质标准的逐渐提高,微污染水处理技术是给水处理领域里的一个十分重要的课题。

　　我国绝大多数水厂采用混凝-过滤工艺处理源水,深度处理技术在实际生产中未得到广泛应用。为降低水处理成本,利用现有的流程提高水质是十分必要的。目前, 国内研究主要集中在氧化剂预氧化、高效混凝剂处理以及使用改性滤料来强化过滤。在混凝剂研究方面,聚合铁铝盐类混凝剂受到关注,它结合了铁盐类和铝盐类混凝剂的优点, 其中聚合氯化铝铁已逐渐进入工业应用。为了提高聚合氯化铝铁混凝效果,研究者从配制条件的优化、阴离子加聚等方面进行了初步探讨,但这些工作都是以浊度指标作为考察对象, 对藻细胞、有机物去除效果没有涉及。因此,本研究针对微污染水处理中去除浊度、藻细胞等污染物的要求,考察磷酸根、硼酸根、硅酸根加聚对聚合氯化铝铁溶液形态分布、除污效果的影响, 分析溶液形态分布与除污效果的关系,以探索影响藻细胞去除的主要因素。

　　药剂配制

　　在聚合氯化铝铁溶液中加聚磷酸根, 采用分步聚合法和共聚法进行对比实验。分步聚合法也称先加磷法, 其步骤如下: 按药剂配置浓度取一定量铝盐(氯化铝)储备液于烧杯中,在搅拌条件下加一定量磷酸根(磷酸二氢钾)溶液, 之后以一定的速率滴加一定量碱液(氢氧化钠) ,按给定铝铁比添加铁盐储备液, 再二次滴加碱液; 反应一段时间后, 将液体倒入容量瓶, 烧杯清洗液倒入容量瓶,最后定容;熟化一段时间后,测定形态分布或作混凝实验。共聚法也称后加磷法, 其步骤如下:按给定铝铁比混合铁盐、铝盐储备液,在搅拌条件下一次加碱, 再加入磷酸根(磷酸二氢钾)溶液,最后二次加碱,定容熟化。

　　硼酸根、硅酸根的加聚采用共聚法,其步骤如下:在搅拌条件下,按一定比率混合铝盐、铁盐、阴离子溶液;之后在搅拌条件下以一定的速率滴加一定量碱液(氢氧化钠),反应一段时间后, 定容熟化。阴离子溶液分别为四硼酸钠和活性硅酸溶液。

　　结论

　　( 1)磷酸根加聚方式影响聚合氯化铝铁溶液中金属离子水解产物的形态分布, 并影响药剂的混凝除污效果,在聚合氯化铝铁溶液中加聚5%~10%的磷酸根有利于提高混凝过程中藻细胞、浊度的去除率, 而对药剂的稳定性不会产生大的影响。

　　( 2)适量地加聚硼酸根, 有利于提高藻细胞、浊度的去除率; 碱化度为1. 64时，加聚活性硅酸虽可以提高浊度去除率, 但不能提高藻细胞去除率, 甚至有负面效果。

　　( 3)从磷酸根、硼酸根、活性硅酸加聚量对除污效率的影响规律可以看出, 过量地加聚阴离子会降低水解聚合物的正电荷总量,从而抑制了压缩双电层和吸附电中和机制的除藻、除浊度作用,使除污效率下降。

　　( 4)对比三种阴离子的加聚效果,发现在聚合氯化铝铁溶液中加聚少量的磷酸根,对提高药剂除污效率最为有利。