金沙江某水廠低濁水采用藥劑軟化法除硬度的試驗(yàn)研究.pdf

1、向家壩水廠位于云南省水富縣與四川省宜賓市交界的金沙江下游河段上，依靠作為金沙江水電基地最后一級(jí)水電站的向家壩水電站，自實(shí)際運(yùn)行以來(lái)，由于水電站截流蓄水的緣故，向家壩水廠原水條件較好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，均滿足相關(guān)規(guī)定，但供水用戶中，不少人體檢時(shí)查出結(jié)石，推測(cè)原因很有可能是出水水質(zhì)硬度偏高，從而嚴(yán)重影響了身心健康，而在日常生活中也帶來(lái)很多不便，顯著制約了生活水平的提高。同時(shí)，過(guò)高的出水硬度也可能對(duì)機(jī)組運(yùn)行安全有潛在危害。因此，為進(jìn)一步優(yōu)化出水水

2、質(zhì)，保障用戶用水安全與身體健康，有必要對(duì)蓄水后水質(zhì)情況（主要考慮硬度）進(jìn)行研究，適應(yīng)生活飲用水水質(zhì)要求不斷提高的趨勢(shì)，保證三峽水電的機(jī)組用水安全，從而指導(dǎo)整個(gè)金沙江區(qū)域水廠的處理技術(shù)、管理運(yùn)營(yíng)。
　　結(jié)合向家壩水廠實(shí)際水質(zhì)和運(yùn)行情況，通過(guò)方法比選，選擇藥劑軟化法作為此次課題的水軟化方式。單因素試驗(yàn)考察影響藥劑軟化法的因素，聯(lián)系實(shí)際，認(rèn)為攪拌強(qiáng)度、反應(yīng)時(shí)間、與混凝劑作用對(duì)硬度影響不明顯，而投藥量則是重要影響因素，并得到了總硬度、鈣硬

3、度和pH值等指標(biāo)隨投藥量的變化圖。
　　在單因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)，經(jīng)全面考慮，最后取 Ca(OH)2投加量、Na2CO3投加量?jī)蓚€(gè)因素，且暫不考慮因素間的相互影響作用。Ca(OH)2投加量（mg/L）有 K1（40）、K2（80）、K3（120）、K4（160）四個(gè)水平，Na2CO3投加量（mg/L）有 K1（10）、K2（20）、K3（30）、K4（40）四個(gè)水平。評(píng)價(jià)指標(biāo)，冬季試驗(yàn)包括總硬度、鈣硬度、鎂硬度、總堿度、碳酸鹽

4、硬度和pH值六個(gè)因素；夏季試驗(yàn)包括總硬度、鈣硬度、鎂硬度、總堿度、碳酸鹽硬度、pH值和濁度七個(gè)因素?？紤]總硬度去除的最佳效果，冬季與夏季試驗(yàn)結(jié)果基本一致，Ca(OH)2投加量為80mg/L~120 mg/L為宜，再考慮碳酸鹽硬度（暫時(shí)硬度）去除的最佳效果，Ca(OH)2最佳投加量為80或120mg/L，而Na2CO3最佳投加量為40 mg/L；但此時(shí)pH值都超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，故需考慮進(jìn)行加酸pH值回調(diào)。
　　正交試驗(yàn)實(shí)際上提供了一個(gè)最

5、優(yōu)值的范圍，為更精確的找出最優(yōu)投加量并進(jìn)行驗(yàn)證，在此利用Design-Expert8.05.b軟件進(jìn)行Box-benhnken（BBD）試驗(yàn)響應(yīng)面分析。結(jié)合之前的試驗(yàn)結(jié)論，輸入石灰80~120 mg/L、純堿30~40 mg/L和混凝劑5~9 mg/L范圍，得到需要試驗(yàn)的情況及總硬度、濁度和pH值得響應(yīng)結(jié)果。經(jīng)驗(yàn)證，擬合的回歸方程較為符合實(shí)際情況，可用此模型對(duì)總硬度進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)；且模型能很好地反映真實(shí)的試驗(yàn)值，即試驗(yàn)的可靠性較高?？紤]

6、總硬度與濁度時(shí)，分析最優(yōu)值為：石灰94.53mg/L，純堿40mg/L，混凝劑8.81mg/L，處理后總硬度與濁度分別為61.098mg/L（CaCO3計(jì)）（其去除率為55.0％）和5.74432NTU，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果距離60 mg/L（CaCO3計(jì)）的目標(biāo)存在一些差距，但綜合經(jīng)濟(jì)考慮，已經(jīng)是在不考慮pH值的情況下能夠達(dá)到的最優(yōu)值，故將目標(biāo)適當(dāng)給予降低，以符合實(shí)際情況。由于此時(shí) pH值10.57已經(jīng)高于國(guó)標(biāo)規(guī)定值（6.5~8.5），故需在

7、后續(xù)加入酸化步驟。考慮總硬度、濁度與pH值時(shí)，分析最優(yōu)值為：石灰82.60mg/L，純堿40mg/L，混凝劑9.00mg/L，處理后總硬度、濁度與pH值分別為62.3539mg/L（CaCO3計(jì)）（其去除率為54.1%）、5.62396NTU和10.2006，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果距離60 mg/L（CaCO3計(jì)）的目標(biāo)存在一些差距，但綜合經(jīng)濟(jì)考慮，已經(jīng)是在考慮 pH值的情況下能夠達(dá)到的最優(yōu)值，故將目標(biāo)適當(dāng)給予降低，以符合實(shí)際情況。由于此時(shí)pH值