强化混凝去除微污染水源水中镉探讨

摘要：文章研究了强化混凝沉淀工艺对长江水源突发性镉污染的处理效果，结果表明：通过选用合适的加碱方法提高原水的pH、提高混凝剂投加量，可以有效去除水中镉，并且通过加酸回调pH，使出厂水水质达标。

关键词：突发性水污染；镉污染；强化混凝；调节pH；微污染水源 文献标识码：A

中图分类号：X703 文章编号：1009-2374（2015）35-0090-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.35.044

1 概述

含镉的水被饮用后，会在肝、肾和骨骼中产生镉积累，进而造成骨质软化和疏松，表现为背和四肢疼痛、行走困难，严重时易发生自发性骨折和动脉硬化性肾萎缩、慢性球体肾炎等慢性病。一旦发生此类污染突发事件，采用有效的应急技术至关重要。

2 试验内容与方法

2.1 原水水质

采用j水厂原水与重金属镉标准混合配水的方式模拟突发性镉污染。试验期间原水的浊度为60～80NTU，pH为7.70～7.90，水温为13℃～20℃；原水中未检测出镉，因此配水时不考虑镉的浓度。

2.2 试验方法

采用烧杯搅拌试验模拟混凝沉淀过程（在六联搅拌机上进行），混凝条件为600r/min、20s，150r/min、6min，100r/min、6min，70r/min、8min，10r/min、30min，然后取上清液用双层滤纸过滤，对滤后水进行相应指标的分析。研究强化混凝对镉的去除效果及影响因素。

2.3 镉的测定方法

镉的测定方法为无火焰原子吸收分光光度法，其原理是样品经适当处理后，注入石墨炉原子化器，所含的金属离子在石墨管内经原子化高温蒸发解离为原子蒸汽，待测元素的基态原子吸收来自同种元素空心阴极灯发出的共振线，其吸收强度在一定范围内与金属浓度呈正比。

3 试验结果与讨论

3.1 调节pH

试验所用的水为j水厂原水，分别采用氢氧化钠（烧碱）、石灰和碳酸钠（纯碱）调整pH值。原水pH7.83，1L，加质量分数2‰的氢氧化钠，将pH调到10.0左右，需要15mL左右，大约投加氢氧化钠的质量分数为30mg/L。加2‰氧化钙，将pH调到10.0左右，需要14.5mL，大约投加氧化钙的浓度为29mg/L。加2%碳酸钠，将pH调到10.0左右，需要5mL，大约投加碳酸钠的浓度为100mg/L。

试验用水为j水厂原水，pH为7.83，加入2‰的氢氧化钠0.1mL，pH升为7.97；再加1mL，pH变为8.45；再加入1.6mL，pH升为8.95；再加入4.2mL，pH为9.48；再次加入8.1mL，pH升为10.0。

试验用水为j水厂原水，pH为7.90，加入2‰的氧化钙0.08mL，pH升为8.09；再加入0.8mL，pH升为8.51；再加入2mL，pH升为9.08；又加入4mL，pH升为9.55；再加入8mL，pH升为10.02；又加入11mL，pH升为10.46。

试验用水为j水厂原水，pH为7.90，加入2%的碳酸钠0.03mL，pH升为8.02；再加入0.28mL，pH升为8.49；再加入0.27mL，pH升为8.91；再加入0.65mL，pH升为8.97；再加入1.2mL，pH升为9.51；再加入3mL，pH升为9.98；再加入9mL，pH升为10.48。

比较三种调节药剂，氢氧化钠用量少、调节速率快且可采用液体药剂，便于投加和精确控制，劳动强度小，价格适中，因此推荐在应急处理中首选采用。石灰虽最便宜，但沉渣多，投加劳动强度大，不便自动控制。纯碱的价格较高，除特殊情况外，一般不采用。

将原水pH调到10.0左右，经混凝沉淀反应后（混凝剂为聚合硫酸铁，投加量25mg/L），滤后水pH在9.30左右，再加酸回调pH至7.5左右。使用硫酸，大概需要浓硫酸7.36mg/L；若使用盐酸，大概需要23.8mg/L。与盐酸相比，硫酸的有效浓度高、价格便宜、腐蚀性低，为首选的酸性药剂。试验用水为自来水，将其pH调到8.95，加入1.3mL2‰的硫酸，pH降为8.10，继续加入硫酸1mL，pH降为7.61，再加入0.7mL，降为7.43，再加入0.2mL，降为7.38.。

若加入4‰的盐酸1mL，pH降为8.70；加入1mL，降为8.31；再加入2mL盐酸，pH降为7.65；又加入1mL，降为7.53；再加1mL，降为7.43；加入1mL，降为7.27。

在实际处理中，建议先调pH值，后加混凝剂（聚合硫酸铁）。