CEPT技術處理污染河水的研究

論文類型	技術與工程	發表日期	2001-04-01
來源	《中國給水排水》2001年第4期
作者	王曙光,欒兆坤,宮小燕,黎澤華,賈智萍
關鍵詞	CEPT 河水污染絮凝劑
摘要	王曙光；欒兆坤；宮小燕；黎澤華；賈智萍；趙華章 (中國科學院生態環境研究中心環境水化學國家重點實驗室，北京100085) 　　　摘　要：利用CEPT技術對深圳市4條河流的受污染河水進行了處理試驗。結果表明，該工藝對濁度、COD、SS、TP去除效果較好，對TN、重金屬等也有一定的去除效果，為工程的實施提供了 ...

標題：

CEPT技術處理污染河水的研究

可見全文

作者：

王曙光;欒兆坤;宮小燕;黎澤華;賈智萍;趙華章;

發布時間：

2001-4-17

出自：

《中國給水排水》2001年第4期

關鍵字：

CEPT;河水污染;絮凝劑

摘要：

簡介：

王曙光；欒兆坤；宮小燕；黎澤華；賈智萍；趙華章
(中國科學院生態環境研究中心環境水化學國家重點實驗室，北京100085)

　　摘　要：利用CEPT技術對深圳市4條河流的受污染河水進行了處理試驗。結果表明，該工藝對濁度、COD、SS、TP去除效果較好，對TN、重金屬等也有一定的去除效果，為工程的實施提供了依據。
　　關鍵詞：CEPT；河水污染；絮凝劑
　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1000-4602(2001)04-0016-03

　　Study on Treatment of Water from Polluted Rivers by Chemically Enhanced Primary Treatment Technology

WANG Shu-guang，LUAN Zhao-kun，GONG Xiao-yan，LI Ze-hua，JIA Zhi-ping，ZHAO Hua-zhang
　　(Res.Center of Eco-environ.Sci.,Chinese Academy of Sci.,Beijing 100085,China)

　　Abstract：Treatment of water from polluted rivers in Shenzhen was studied with CEPT technology.The results indicate that removal efficiencies of turbidity,COD,SS and TP are excellent,and TN and heavy metals can be removed to some extent.This study provides a basis for engineering practice.
　　Keywords:CEPT;pollution of river water;coagulant

　　“化學強化一級處理”(CEPT)對TP、SS、BOD、COD和重金屬的處理效果較好，耐沖擊負荷的能力也較強；系統的基建投資、占地面積小于活性污泥法(包括A/O、A/A/O)等工藝，而且運行管理靈活簡便、處理過程穩定可靠、近期投資環境效益好，是符合我國國情的一種水處理技術^［1］。
　　CEPT技術的發展與絮凝劑的發展密切相關，高效、廉價絮凝劑的出現是其廣泛應用的關鍵。深圳市采用中國科學院生態環境研究中心的技術，以含鐵鹽的酸洗廢液為原料合成了高效、廉價的聚合氯化鐵絮凝劑，為CEPT技術處理受污染河水提供了前提條件。

　　1　試驗材料與方法

　　1.1　試劑及儀器
　　HACH COD測定儀，P&B—700六聯絮凝攪拌器，HACH 2100N IS濁度測定儀(ISO METHOD7027)，HACH Dr/2010便攜式分光光度計，HACH DR/4000U分光光度計，ORION MODEL 720 pH計，Jarrell—Ash 1100系列1155型ICP，橫河北辰電機Model IC100離子色譜。
　　聚合氯化鐵(PFC)由廠家提供。
　　1.2　原理及方法
　　由于水體中的顆粒物的比表面積大或擁有大量活性官能團，對水體中各種微量污染物如重金屬、化學品等有較強的結合能力，成為它們主要的載體，在水體中擴散遷移，決定著它們的去向和歸宿。同時，顆粒物還會與各種污染物發生多種溶液的和界面的反應，很大程度上改變甚至決定著水質的好壞，因此顆粒物的去除是絮凝過程的主要目標，而濁度又能很好地反應顆粒物的去除情況［2］，所以試驗中選擇濁度作為主要的測試指標之一。
　　取1 L河水于燒杯中，在一定的攪拌速度、攪拌時間下做pH及PFC投加量試驗，以水的濁度、COD、TP、TN作為主要表征指標，優化出最佳pH及PFC最佳投加量等工藝條件，對河水進行了處理，并進行系統分析。

　　2　河水水質

　　水樣分別取自深圳市的龍崗河、觀蘭河、燕川河及大茅河，其水質分別見表1、2。

**表1　　河水中主要污染物含量**
項目	SS(mg/L)	濁度(NTU)	COD(mg/L)	TN(mg/L)	TP(mg/L)	pH
龍崗河	90	124	68.5	12.13	3.39	6.69
觀蘭河	27	70	48.0	28.92	3.59	6.80
燕川河	41	36	74.0	31.77	4.78	6.86
大茅河	89	45	84.0	30.70	5.81	6.80

**表2 河水中離子含量 mg/L**
項目	Cu	Pb	Zn	Cr	Mn	Fe	Cl^-	NO₃-	SO₄2^-
龍崗河	0.254	0.010	0.037	0.039	0.221	0.381	94.30	44.02	39.98
觀蘭河	0.001	0.047	0.012	0.006	0.030	0.380	71.02	79.98	32.00
燕川河	0.035	0.103	0.018	0.022	0.116	0.582	95.84	84.56	43.11
大茅河	0.198	0.0312	0.025	0.008	0.144	0.438	71.54	81.31	38.36

　　可見，4條河流都受到不同程度的污染，COD、SS、TP、TN等指標超過了國家地面水水質標準。

　　3 結果與討論

　　3.1 pH值對濁度去除效果的影響
　　濁度隨pH值的變化見圖1。
　　由圖1可見，4條河流均在pH=8.0左右有較好的除濁效果，這與聚合氯化鐵的絮凝特性有關，在相對較強的堿性條件下有利于聚合氯化鐵的水解絮凝，而在偏酸性及太強的堿性條件下都影響著聚合氯化鐵絮凝特性的發揮。由于原水的pH值均在6.8左右，所以采用氧化鈣調整pH值，其用量約為90 mg/L。

　　3.2　PFC用量對濁度、COD去除效果的影響
　　PFC用量對濁度、COD去除效果的影響見圖2、3。

　　當PFC投加量為50 mg/L時，河水的剩余濁度達到最小并出現平臺，同時COD去除率達到最大值，但大茅河、龍崗河的剩余濁度和COD值均較高，這充分說明了水體中微細顆粒物吸附絡合著部分有機物，決定著它們的去向和歸宿。4條河流COD去除率的不同也與其不同水質、不同污染源有關，由此造成了不同的COD存在形態(大致可為懸浮性COD及溶解性COD)，而絮凝劑對懸浮性COD的去除效果大于對溶解性COD的去除效果^［3］。
　　3.3　沉降時間對濁度去除效果的影響
　　試驗發現，河水經絮凝處理后靜置沉降5 min，絮體顆粒基本沉降完全，剩余濁度基本穩定。這充分驗證了聚合鐵類絮凝劑較之其他無機絮凝劑所具有的沉降速度快、形成的絮體結實、適宜于低濁水的處理等特點^［4］。
　　3.4　處理后水質的系統分析
　　在氧化鈣投加量為90mg/L，PFC投加量為50 mg/L的條件下，絮凝處理4條河流的河水，靜置沉降10 min后取上清液做水質系統分析，結果如圖4、5及表3、4所示。

**表3　河水處理后主要污染物含量**
項目	SS (mg/L)	濁度 (NTU)	COD (mg/L)	TN (mg/L)	TP (mg/L)	pH
龍崗河	2	5	23.0	3.49	0.18	8.60
觀蘭河	1.5	＜3	12.0	17.05	0.17	8.90
燕川河	2	＜3	20.0	19.83	0.14	8.70
大茅河	19	9	40.0	17.92	0.20	8.59

表4　處理后河中離子含量　　mg/L

項目	Cu	Pb	Zn	Cr	Mn	Fe	Cl^-	NO₃^-	SO₄^2-
龍崗河	0.076	0.007	0.024	0.031	0.062	0.014	109.75	43.82	39.91
觀蘭河	0.001	0.023	0.012	0.004	0.031	0.017	85.55	80.61	32.44
燕川河	0.020	0.052	0.017	0.022	0.045	0.118	114.196	83.27	45.56
大茅河	0.109	0.029	0.023	0.006	0.009	0.495	90.26	81.96	39.55

　　氮、磷是造成緩流水體富營養化的主要原因，脫氮、除磷是污水深度處理的主要目標之一。由圖4、5可見，河水經絮凝處理能收到很好的脫氮除磷效果(氮去除率＞30%)。聚合氯化鐵對磷具有更好的去除效果可能是由于磷在水體中的幾種存在形態更易與PFC發生沉淀絡合等作用，而氮的存在形態則很難與聚鐵發生這種作用，故去除率較低。
　　由表3、4可見，河水經PFC處理后，它對COD、SS、TP、濁度都有顯著的去除效果，對TN、重金屬也有一定的去除效果，使水質達到或接近國家地面水水質標準。重金屬的去除，一方面是由于水體中顆粒物與重金屬離子發生表面絡合作用，隨著顆粒物的絮凝沉降而一同除去；另一方面則是因為水體中氧化鈣的投加使水體pH值升高，使部分金屬離子以沉淀的形式除去，其去除效果與不溶物的溶度積有關。水體中氯離子的略微升高則是由于聚合氯化鐵絮凝劑的投加引入了部分氯離子。

　　4　結論

　　CEPT技術處理深圳市受污染的龍崗河、觀蘭河、燕川河、大茅河等取得較好效果，藥劑用量少，對COD、SS、TP、濁度都有顯著的去除效果，對TN、重金屬也有一定的去除效果，使水質達到或接近國家地面水水質標準，因而采用CEPT技術對該市河水進行處理是可行的。

　　參考文獻：
　　［1］邱慎初.化學強化一級處理(CEPT)技術［J］.中國給水排水，2000，16(1)：26-29.
　　［2］王東海，文湘華.低濃度生活污水化學強化一級處理的試驗研究［J］.給水排水，1999，25(9)：10-12.
　　［3］嚴煦世，范瑾初.給水工程［M］.北京：中國建筑工業出版社，1995.
　　［4］劉鴻志，任隆江，胡明.我國湖泊的限、禁磷現狀及其對策［J］.環境保護，1998，(8).

　　作者簡介：王曙光(1971-)，男，山東海陽人，中國科學院生態環境研究中心在讀博士生，主要從事環境工程的研究。
　　電　　話：(010)62849150
　　E-mail:Wangsh71@263.net
　　收稿日期：2000-10-31

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