今天為大家介紹的是城市污水深度混凝脫色技術研究進展
近年來，有研究者認為城市二級生物出水(以下簡稱二級出水)的致色物質是引起天然水體有色度升高的重要原因，因此，以二級出水為主要水源的回用水的色度問題逐漸成為研究的熱點。二級出水中色度物質按照來源可分為兩類：一類是城市生活用水和工農業(yè)用水帶來的人為色度污染(anthropogenicorganicmatter，AOM);一類是有機物生物降解產物(naturalorganicmatter，NOM)。AOM近年來呈現(xiàn)種類繁多、排放量大且受人類活動影響的特點，而NOM則廣泛分布在天然水體與生物處理出水中，如腐殖酸、溶解性微生物產物(solublemicrobialproducts，SMP)，組成中既有疏水性物質(主要是芳香烴，富含苯酚結構和共軛雙鍵)，也有親水性物質(主要是脂肪烴和含氮化合物)。這兩類有機物因其結構中含有發(fā)色基團及助色基團而帶有色度。發(fā)色基團是能使化合物產生顏色或者導致化合物在紫外可見光區(qū)產生吸收的基團，一般不飽和基團都是屬于這類基團，如C=C、C=O、C=N、C=S等。
再生水中高的色度物質含量不僅會降低其利用價值，為后續(xù)使用帶來困難，當作為景觀水體補充水時還會降低水體的透光能力，影響水生系統(tǒng)平衡。因此，面對日益嚴格的污水排放及回用水標準，尋求處理能力強、出水水質佳和經濟性能好的城市再生水色度控制技術已經成為行業(yè)的迫切需求。本文作者總結并分析了近年來城市 污水深度處理技術對于色度的去除效果和去除機理，以期為這方面的深入研究提供參考。
混凝是污水深度處理中傳統(tǒng)而有效的技術。Matilainen等深入研究了混凝對二級出水中有機物的去除機理，認為對于大相對分子質量的有機物，主要依靠電中和脫穩(wěn)達到去除目的;對于難以形成絮體的小相對分子質量的有機物，依靠絮凝生成的金屬氫氧化物絮體的吸附能力去除�？偨Y了國內外研究者采用混凝技術處理城市二級出水中色度的研究結果�；炷夹g的脫色效果較好，整體去除率在50%左右。所需混凝劑和助凝劑一般投加量約為10mg/L，也有個別達到了100～400mg/L，造成此類偏差的原因，可能是混凝劑種類、操作工藝和水質上的差異�；炷齽┓N類是決定混凝效果的關鍵因素。鋁鹽和鐵鹽是兩種研究比較廣泛的混凝劑，而且其中以氯化鐵和聚合氯化鋁(PACl)比較為常用。許多研究者對比了這兩種混凝劑，有研究者認為，鐵鹽混凝劑的效果要優(yōu)于鋁鹽，并且受低溫影響要小。但也有觀點認為，Al3+可以為某些致色物質上的發(fā)色基團提供配位空間，脫色效率較鐵鹽更高，并且鐵鹽在使用時會由于過量導致色度升高，所以優(yōu)先選用鋁鹽。投加助凝劑可有效提高混凝劑的脫色效果，其中以活性硅藻土和陽離子聚丙烯酰胺(PAM)是應用比較廣泛。前者可以增強PACl在水中的架橋作用，后者由于帶正電，可以輔助混凝劑電中和大部分帶負電的有機物，從而起到強化作用。改進操作條件是另一個提高混凝效果的途徑，由于二級出水中有機物膠體穩(wěn)定性高，濃度相對較低，經混凝后絮體小而分散，不利于形成大的顆粒而沉淀去除。孫力平等采用泥渣回流技術增加絮體的碰撞概率，而且回流的泥渣具有較大的表面積和機械強度，可充分發(fā)揮吸附架橋的作用。也有許多研究者用過濾代替混凝來解決絮體碰撞困難的問題，即微絮凝過濾工藝，不僅簡化了流程和運行費用，還提高了出水水質�；炷齽┩都臃绞缴希藗鹘y(tǒng)的外部投加，還可以采用電化學的方法投加，如電混凝法。
電混凝法是指將金屬鋁或鐵作為電極，在直流電的作用下產生凝絮離子，再經過一系列水解、聚合及亞鐵的氧化等過程，使水中的膠態(tài)雜質與懸浮雜質發(fā)生絮凝沉淀而分離.相對于傳統(tǒng)的混凝工藝，電混凝的投藥量和污泥處理量要小很多，并且電混凝不僅能夠有效去除疏水性有機物，也能有效去除親水性有機物，這對色度物質的去除效率會有很大的提高。Orescanin等研究結果顯示，電混凝技術對色度的去除將近100%。此外，二級出水中有機物本身的相對分子質量大小也會對混凝效果產生影響。有研究結果表明[19-結論，他認為，大相對分子質量的色度物質的去除所需混凝劑劑量要小于小相對分子質量部分�？傮w來看，混凝作為傳統(tǒng)的深度處理工藝，脫色效果較理想且運行費用低。PACl是目前使用比較廣泛的混凝劑，配合助凝劑PAM使用，可以達到很好的效果。但是，混凝后續(xù)所需的沉淀工藝反應時間長、占地面積大，推薦選用微絮凝-過濾工藝，省去沉淀環(huán)節(jié)以減少占地和投資。此外，存儲混凝劑和助凝劑需要大量空間，員工操作環(huán)境惡劣，日常，混凝對于相對分子質量較大的有機物作用效果明顯。還有研究者發(fā)現(xiàn)，要達到相同水平的色度去除率，色度物質的表觀相對分子質量越大，所需的混凝劑劑量越少。Matilainen等也有類似的的管理是需要重點考慮的因素。因此，研究開發(fā)出藥耗少、緊湊高效的混凝工藝，并且能夠妥善處理化學污泥，是未來混凝脫色的研究重點。此外，通過研究對水質的監(jiān)測來優(yōu)化藥劑投加量及投加方式，以減少藥劑浪費提高脫色效果，將是研究的另一個重點。
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