碱度在水处理中对混凝效果的影响

【摘 要】在水处理过程中，碱度是影响混凝效果的因素之一，在水处理工艺中碱度控制的合理与否，不仅影响混凝效果，而且对铝盐在水中残留的铝离子的浓度有直接关系，本文对这方面进行了试验研究。

【关键词】碱度;混凝剂;pH值;铝离子

一、前言

铝盐作为给水处理中的混凝剂，已使用多年，并且继续发挥着作用，然后由于铝盐净水剂的投入，不可避免导致水中铝的残余浓度的升高，近来人们发现，引用含铝离子的水会引发老年痴呆症。此外，摄铝过多可抑制胃液和胃酸的分泌，使胃蛋白酶活性下降。世界各国相继对饮用水中铝的浓度进行了严格的规定，最大允许值在0.05~0.2mg/L，因而仅仅靠提高混凝剂的投加量的方法，不但难以满足水处理的要求，而且还会使自来水中引入过量的铝，而产生二次污染。

在配水过程中，一部分铝可能沉淀下来，从而使其浓度逐渐降低，而蓄积在配水系统中，特别是在水流慢的不稳，并可与铁、锰有机物和微生物一起形成沉淀，当流速改变时，这些沉淀易被搅动，而使其出现在用户从感官上不能接受的水。如果铝在出厂水中的浓度超过0.1mg/L，则配水系统中产生颜色的机率增加，因此用户的抱怨增多。

在水处理中，当源水碱度充足时，投加混凝剂后pH略有下降，不致影响混凝效果，作为混凝剂使用的大部分铝能以不溶性的铝盐的形式通过沉淀或过滤而被除去。如果源水碱度不足，则可能导致pH值大幅度下降，造成混凝条件的恶化，铝离子的泄漏。此时须投加烧碱、石灰等来调整碱度和pH值。本文围绕碱度对混凝效果的影响及铝离子的泄漏情况进行了试验研究。

二、试验过程与方法

源水取自牡丹江江水，人工配成不同浊度的水样，投加的药剂为硫酸铝及烧碱。试验目的是研究在不同的源水条件下，投加不同量的硫酸铝（烧碱）时的混凝效果、pH值的变化和残余的铝离子浓度。水样取出后分别加入6个1升烧杯中，在六联搅拌器上进行烧杯混凝试验。投加混凝剂后，以300r/min的转速快搅1min，再以40r/min的转速慢搅10min，静置10min后在液面下1.5cm取上层清液测定余浊、pH、碱度、铝离子浓度。

三、试验结果与分析

图一为硫酸铝投加量与剩余浊度的关系曲线。A试验用水的源水条件为：浊度：500度，pH：6.9，水温：16℃；改变试验用水的pH值为pH=7.5，得试验曲线B，从图中A、B两条曲线可以看出提高源水的pH值，可以提高混凝效果，提高混凝沉淀后的水质。另一方面可降低投药量。经多次混凝试验，如将混凝过程的pH值控制在6.5~6.0之间，能降低投药量5%。

图二：为pH值与投药量及铝离子浓度关系曲线。源水条件：浊度1800，pH=7.0，水温16℃。从图中看出，随着水中投药量的增加，混凝过程的pH值逐渐降低，沉淀后残留于水中的铝离子的浓度增加，当pH值低于5.5时，溶液中残留铝离子高于0.3mg/L，预示着混凝过程的失败。

提高试验用水的浊度，增加投药量，试验结果如图三所示：曲线A、B为硫酸铝投加量与pH值的关系曲线，源水条件只是pH不同；曲线C、D为在A、B相应投药量的情况下，pH值与残留铝离子浓度曲线，源水条件也只是pH值不同。从中可以看出与图二所得到的结果一致。

控制混凝沉淀过程的pH=6.4，得表一及图四，表一为将混凝过程的pH值控制在6.4，在不同投药量情况下，滤前水中的铝离子含量。从中可以看出，控制混凝过程的pH值可以达到控制水中铝离子的残留量的目的。

四、结论

水处理中混凝过程的pH值是一重要的条件，有效合理的控制混凝过程的pH值，不仅可以提高混凝效果，保证水质，降低药耗，还能有效的控制水中残留铝离子的泄漏。