不同絮凝药剂对低温高稳定性原水混凝脱浊效果研究1

资源与环境化工设计通讯ResourcesandEnvironmentChemicalEngineeringDesignCommunications·193·第43卷第6期2017年6月1实验材料和方法1.1原水水质实验水样：取自抚顺市河北水厂取水点，原水温度2~3℃，浊度为51~55NTU，pH=7.1~7.6。1.2混凝实验流程烧杯内装1L原水，投加药剂后在六联搅拌机上快速混合搅拌30s，然后慢速搅拌10min，昀后沉降20min，取距液面2cm处上清液分析浊度。2实验结果与分析2.1次氯酸钠预氧化效果原水预加氯对于PAC和PAF混凝效果的影响，并复合投加PAM（0.4mg/L），比较剩余浊度的变化。由图1可知，预投加次氯酸钠可提高PAC混凝效果，但效果不明显仅提高1NTU左右，且随着投加量增加剩余浊度趋于稳定。预投加次氯酸钠降低了PAF的混凝效果，且随着投加量增加，剩余浊度无明显变化。预加次氯酸钠并复合投加0.4mg/LPAM，与PAC和PAF药剂混合后可明显降低浊度，但随次氯酸钠投加量增加浊度无明显降低，且投加量增加剩余浊度反有上升趋势。01234567次氯酸钠投加量（mg/L）76.565.554.54浊度（NTU）PACPAF图1不同浓度次氯酸钠对混凝剂混凝效果的对比2.2PAF与PAC混凝剂的混凝效果对比由图2可知，PAF投加量在10~20mg/L时，无显著混凝效果，30~50mg/L时效果显著，60~100mg/L时剩余浊度呈上升趋势。所以PAF的昀佳投加量为50mg/L。PAC投加量增加，剩余浊度减小，投加量50mg/L时，除浊效果较好，之后剩余浊度降低不明显。不同浓度的药剂对混凝效果有较大影响。PAF投量过多，剩余浊度会增高，主要是由于过量PAF影响色度和浊度。PAC投量越多效果越好，投加量在100mg/L以内时，浊度呈下降趋势。PAF和PAC投加量在50mg/L时，整体除浊效果较好。投加量（mg/L）01020304050606050403020100708090100110浊度（NTU）PAFPAC图2不同投药量下PAF与PAC混凝效果对比2.3PAC和PAF混凝沉降效果对比如图3所示，沉降5min时浊度下降明显，沉降10min时浊度降低较慢，沉降到20min时，投加PAC的剩余浊度为3.2NTU，沉降效果比PAF好。20min后PAC沉降剩余浊度基本趋于稳定，PAF沉降后的剩余浊度还继续下降，20min时为4.2NTU。可知对于浑河低温中低浊水，PAC的混凝沉降效果好于PAF。其原因可能与低温对PAC和PAF在混凝效果方面影响有关，混凝后絮体的密实程度不同。05101520时间（min）2530354045222018161412108642浊度（NTU）PACPAF图3PAC和PAF混凝沉降效果对比2.4PAM阴离子和阳离子助凝剂的对比PAC投加量在50mg/L时，与PAM阳离子和阴离子复合投加，以确定PAM的助凝效果。由图4可知，PAC与PAM阳离子和阴离子组成的复合药（下转第246页）摘　要：针对北方冬季水源水低温低浊的特性，水厂采用常规无机混凝剂处理不能满足饮用水标准的问题，通过混凝烧杯实验，比较PAC和PAF混凝剂的混凝效果，并与阴离子和阳离子PAM进行复配，同时比较预加次氯酸钠对低温中低浊水源水混凝除浊效果，选定最佳的复合药剂投药量，为水厂冬季絮凝剂的投加提供参考。关键词：低温；混凝；浊度；聚合氯化铝；聚合氯化铝铁；聚丙烯酰胺中图分类号：TU991.2　　文献标志码：A　　文章编号：1003–6490（2017）06–0193–02StudyontheEffectofDifferentFlocculantsonCoagulationandDe-turbidityofLowTemperatureandHighStabilityRawWaterShenSheng-dong，WangHai-biaoAbstract：Inviewofthecharacteristicsoflowtemperatureandlowturbidityinnorthernwinterwatersource，thetreatmentofconventionalinorganiccoagulantinwaterplantcannotmeetthedrinkingwaterstandard.ThecoagulationeffectofPACandPAFcoagulantiscomparedwiththatofAnionandcationicPAM，andtheeffectofpreconcentrationofsodiumhypochloriteonlowtemperatureturbidwatersourcecoagulationandturbiditywasselected，andtheoptimumcompounddosagewasselected[1].Andprovidereferencefortheapplicationofwinterflocculant.Keywords：lowtemperature；coagulation；turbidity；polyaluminumchloride；polyaluminumchloride；polyacrylamide不同絮凝药剂对低温高稳定性原水混凝脱浊效果研究沈胜东1，王海彪2（1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168；2.杭州长龙置业有限公司，浙江杭州311200）收稿日期：2017–05–03作者简介：沈胜东（1984—），男（满族），辽宁岫岩人，研究生在读，主要从事水处理和工业污染处理研究。钻井完井化工设计通讯DrillingCompletionChemicalEngineeringDesignCommunications·246·第43卷第6期2017年6月具配套的钻头选型。③进一步优选钻头，提高与地层的适应性和工具的匹配性；优化工具结构，提高工具稳定性，延长工具井下工作时间。参考文献[1]谢桂芳.水力加压器在钻井施工中的应用[J].石油矿场机械，2009，（5）：89.（上接第242页）于地层压力系数低的情况，容易发生井漏、卡钻等事故，采取必要的技术攻关解决这些问题，达到高效钻探的目的。参考文献[1]陶丹.辽河油田双分支鱼骨水平井钻井优化设计与应用[J].工业，2017，（1）.（上接第193页）剂，除浊效果好于PAF与PAM阳离子和阴离子组成的复合药剂，总体浊度可减少到3NTU左右。PAC复合投加PAM后，与PAC单独投加相比，浊度降低不明显，甚至稍有变差。而PAM与PAF复合投加，助凝作用明显，但随PAM投加量增加，助凝效果无明显变化。可知复合投加PAM和PAC效果较好。0.00.20.40.6投量（mg/L）浊度（NTU）0.81.04.24.03.83.63.43.23.02.82.62.42.2PAM+PAM-图4PAM阴离子和阳离子助凝效果对比3结论1）预投加次氯酸钠能提高PAC的混凝效果，在投加复合药剂时进行次氯酸钠预氧化可以明显地降低浊度，但随着次氯酸钠投加量的上升，剩余浊度有上升趋势。2）PAC和PAF投加量50mg/L时都有较好混凝效果，但当PAF投加量增加时，剩余浊度升高，而在混凝沉降效果上，PAC也要好于PAF。选取PAC絮凝效果更好，昀经济投加量为50mg/L。3）PAM阴离子和阳离子絮凝效果差别不大，PAM只能加速絮凝沉降，不能提高浊度的去除。PAM药剂价格较昂贵，所以投加量一般在0.2~0.4mg/L。4）处理低温低浊水源水，可采用PAC和PAM联用强化混凝方法，其中PAC投加量在50mg/L，PAM投加量在0.2~0.4mg/L。参考文献[1]丁珵，常玉梅，杨琦，等.我国东北典型河流冰封期细菌多样性的研究——以松花江为例[J].环境科学学报，2012，（6）.（上接第6页）证浮环密封运行安全，保证天然气压缩机01K001工作正常。2.4.2　油气对辅助锅炉（02B001）管壁的影响放空气与油接触，可能夹带着油气，从而燃烧可能产生灰分并附着在02B001锅炉管壁上，使锅炉炉管的经济性和安全性变差。因此在管路中增加6”倾斜折流管道，其内部设多块折流板，确保油气分离，油从管道底部排油导淋阀V-6排出，保证燃料气不含油。2.4.3　对辅助锅炉（02B001）燃料气压力的影响02B001燃料气流量为6600m3(标)/h，放空气流量约71.82m3(标)/h，因此放空气对燃料气的压力影响约为：71.82÷6600×100%＝1.09%放空气流量的波动，对02B001燃料气压力的影响较小，在正常控制范围内。2.4.4　02B001停车的影响02B001跳车后，打开阀V-1，关闭阀V-2和V-3，放空气从原管线放空。由于02B001跳车后，PC02056关闭，阀后有放空阀PV02063泄压，所以回收系统停用，不会对锅炉的安全造成大的风险。02B001放空阀PV02063打开后，阀V-2关闭前，污油补集器内压力会稍微有所降低，浮环密封上油量稍微有点上升，但密封油高位槽能正常调节，浮环密封能正常工作。3　方案实施依据研究出来的方案，对放空气回收系统进行了技术改造，并在装置运行正常时投用了该回收系统。3.1　初次投用3.1.1　确认装置运行稳定，回收系统氮气置换合格；3.1.2　关V-6和V-9阀，开V-2、V-3和V-4阀，回收系统后流程打通；3.1.3　缓慢开V-7和V-8阀，关V-1阀，交替进行，确保污油捕集器压力不出现大的波动；3.1.4　V-1阀全关，投用完成。3.2　系统开停车阀门V-7和V-8调节好后保持不变，在开停车投用回收系统时，均用阀门V-1和V-2操作。4　效益分析4.1　技改成本该技改增加：1”管线30m，和0.75”管线10m，管线材质采用不锈钢；截止阀8个、止逆阀1个。加上其他材料费和人工成本费，总投资费用在2.5万元左右。4.2　节省资金技改实施后，按设计运行天数330d/a计算，每年将节省02B001燃料气（乐东气）约：568827.66×99.8%＝567690m3(标)按照燃料气（乐东气）单价为0.95元/m3(标)计算，一年（330d）可以节省辅锅燃料费：0.95×567690＝539305.5元即每年可以节省辅锅燃料费近54万元。5　总结污油捕集器的放空气回收系统投用后，几乎全部的放空气都得到了回收利用，一方面节省了辅助锅炉（02B001）的燃料天然气流量，另一方面减少了污染物的排放，这对于整个装置的节能降耗起到积极的作用。