胡子斌，王向明，付紅亮
(中原油田設(shè)計院，河南　 濮陽　 457001)

　　摘要：用自制的聚硅酸鐵(PSF)作混凝劑進(jìn)行低溫低濁水的燒杯攪拌實驗，考察其混凝性能，并與硫酸鐵混凝劑進(jìn)行對比。蛄果表明，水溫低于8℃，pH值為7.03，濁度為7.1度時，PSF、硫酸鐵+聚硅酸、硫酸鐵在投加量相同時，PSF用量最少，且PSF投藥范圍廣，水樣沉降性能好；PSF投加量低于40mg L時，對處理后的水的PH值影響較小，pH值符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
　　關(guān)鍵詞：聚硅酸鐵；混凝；低溫低濁水
　　中圈分類號：TU991.22　　 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B　　 文章編號：1004—2455(2004)04—0021—02

　　低溫低濁水的混凝處理是凈水處理中的一個難題，應(yīng)用活化硅酸作助凝劑有利于解決這一難題。但是活化硅酸易于成為硅酸凝膠，失去活性，故需在現(xiàn)場配制，限制了它的使用。針對此問題，哈工大應(yīng)用化學(xué)系研制出貯存期可達(dá)一個月以上的改性活化硅酸助凝劑^[1]，已應(yīng)用于哈爾濱市日處理30×10⁴t的自來水廠，并可節(jié)省Al₂(SO₄)₃20％-40％，但是需要2次投藥。本文利用自制的聚硅酸鐵(PSF)處理低溫低濁水，并與單獨投加硫酸鐵及投加硫酸鐵+硅酸助凝劑進(jìn)行對比。

1 實驗部分

1.1 PSF的制備
　　取一定量模數(shù)(M)為3.40的水玻璃溶液用自來水稀釋到一定濃度，加硫酸調(diào)pH值，放置一定時間使硅酸聚合，然后加入定量的硫酸鐵，陳化一定時間后得PSF混凝劑。用黏度法測量得相對分子質(zhì)量^[2]大于40×10⁴。
1.2 混凝實驗方法
　　取500mL水樣，加入一定量的混凝劑，在轉(zhuǎn)速為200r／min下攪拌2min，然后在50r／min下攪拌10min，攪拌停止后靜止沉降10min，在液面下2-3 cm處吸取上清液，用濁度計測濁度。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 投加量對濁度的影響
　　原水水質(zhì)：水溫低于8℃，pH=7.03，濁度為7.1度。采用三種投加混凝劑方案，實驗結(jié)果如表1所示。

　　由表1可以看出，PSF不僅能很好地處理低溫低濁水，而且與單投Fe₂(SO₄)₃，和加入Fe₂(SO₄)₃+聚硅酸的混凝效果相比有明顯的優(yōu)越性：
　　①用量少，在相同投加量(以Fe₂(SO₄)₃計)時，剩余濁度遠(yuǎn)低于Fe₂(SO₄)₃，略優(yōu)于Fe₂(SO₄)₃+聚硅酸，而它僅需一次投加；
　?、谕端幏秶鷮?，不論是Fe₂(SO₄)₃，或是Fe₂(SO₄)₃+聚硅酸處理水時剩余濁度均隨混凝劑用量的增加而減少，但隨之又增加，投藥范圍遠(yuǎn)比PSF為窄；
　　③實驗表明，PSF的沉降性能好，礬花形成的時間短，而且形態(tài)粗大易于沉降，這在下面靜態(tài)沉降時間的實驗中得到了驗證。
2.2 不同混凝劑的沉降性能
　　在上述實驗基礎(chǔ)上，筆者通過混凝過程靜態(tài)沉降的時間來比較PSF，F(xiàn)e₂(SO₄)₃，與Fe₂(SO₄)₃+聚硅酸的沉降性能?；炷齽┩都恿恳訤e₂(SO₄)₃計，均為32ms／L，結(jié)果如表2所示。

　由表2可知，PSF的沉降性能最好，其產(chǎn)生礬花粗大且形成的時間短，沉降速度快，如以處理效果低于3度為標(biāo)準(zhǔn)，投加PSF混凝劑所需靜沉?xí)r間最短（不到2min），這樣可使水樣在處理系統(tǒng)中停留時間縮短，有利于提高系統(tǒng)的處理能力。
2.3 PSF對處理后水pH值的影響
　　考慮飲用誰處理的目的，混凝劑處理后水pH值的影響應(yīng)符合飲用用水的標(biāo)準(zhǔn)，pH=6.5-8.5，為此，筆者考察了PSF投加量對處理后水的pH值的影響，原來水樣為低溫低濁水，pH=7.03，結(jié)果如表3所示。

　　由表3可知，隨著PSF投加量的增加，處理后水樣的pH值逐漸降低，當(dāng)投加量小于40mg/L時，可認(rèn)為PSF對pH值的影響較小。另外，實驗表明用PSF處理常溫濁度比較高的水樣時，其投加量不會超過40mg/L因而，可以認(rèn)為PSF的投加量對處理水的pH值基本無影響。

3 結(jié)論

　　聚硅酸鐵（PSF）是一種無機高分子混凝劑，能有效地處理東北地區(qū)的低溫低濁水。與投加Fe₂(SO₄)₃或Fe₂(SO₄)₃+聚硅酸助凝劑相比，PSF投加量少，投加范圍寬，形成礬花迅速而粗大，沉降速度快，可縮短水樣在處理系統(tǒng)中的停留時間，因而可提高系統(tǒng)的處理能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡萬里. 聚硅酸鐵混凝性能研究[J].中國給水排水，1997，9（3）：16-17.

作者簡介：胡子斌（1973-），男，河南濮陽人，工程師，yuner-hzb@163.net。