金沙江某水廠低濁水采用藥劑軟化法除硬度的試驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

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水電站的向家壩水電站,自實際運行以來,由于水電站截流蓄水的緣故,向家壩水廠原水條件較好,出水水質穩(wěn)定,均滿足相關規(guī)定,但供水用戶中,不少人體檢時查出結石,推測原因很有可能是出水水質硬度偏高,從而嚴重影響了身心健康,而在日常生活中也帶來很多不便,顯著制約了生活水平的提高。同時,過高的出水硬度也可能對機組運行安全有潛在危害。因此,為進一步優(yōu)化出水水

2、質,保障用戶用水安全與身體健康,有必要對蓄水后水質情況(主要考慮硬度)進行研究,適應生活飲用水水質要求不斷提高的趨勢,保證三峽水電的機組用水安全,從而指導整個金沙江區(qū)域水廠的處理技術、管理運營。
  結合向家壩水廠實際水質和運行情況,通過方法比選,選擇藥劑軟化法作為此次課題的水軟化方式。單因素試驗考察影響藥劑軟化法的因素,聯(lián)系實際,認為攪拌強度、反應時間、與混凝劑作用對硬度影響不明顯,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值等指標隨投藥量的變化圖。
  在單因素的基礎上進行正交試驗,經全面考慮,最后取 Ca(OH)2投加量、Na2CO3投加量兩個因素,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)四個水平,Na2CO3投加量(mg/L)有 K1(10)、K2(20)、K3(30)、K4(40)四個水平。評價指標,冬季試驗包括總硬度、鈣硬度、鎂硬度、總堿度、碳酸鹽

4、硬度和pH值六個因素;夏季試驗包括總硬度、鈣硬度、鎂硬度、總堿度、碳酸鹽硬度、pH值和濁度七個因素。考慮總硬度去除的最佳效果,冬季與夏季試驗結果基本一致,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pH值都超過標準要求,故需考慮進行加酸pH值回調。
  正交試驗實際上提供了一個最

5、優(yōu)值的范圍,為更精確的找出最優(yōu)投加量并進行驗證,在此利用Design-Expert8.05.b軟件進行Box-benhnken(BBD)試驗響應面分析。結合之前的試驗結論,輸入石灰80~120 mg/L、純堿30~40 mg/L和混凝劑5~9 mg/L范圍,得到需要試驗的情況及總硬度、濁度和pH值得響應結果。經驗證,擬合的回歸方程較為符合實際情況,可用此模型對總硬度進行分析和預測;且模型能很好地反映真實的試驗值,即試驗的可靠性較高。考慮

6、總硬度與濁度時,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)(其去除率為55.0%)和5.74432NTU,驗證試驗結果距離60 mg/L(CaCO3計)的目標存在一些差距,但綜合經濟考慮,已經是在不考慮pH值的情況下能夠達到的最優(yōu)值,故將目標適當給予降低,以符合實際情況。由于此時 pH值10.57已經高于國標規(guī)定值(6.5~8.5),故需在

7、后續(xù)加入酸化步驟??紤]總硬度、濁度與pH值時,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)(其去除率為54.1%)、5.62396NTU和10.2006,驗證試驗結果距離60 mg/L(CaCO3計)的目標存在一些差距,但綜合經濟考慮,已經是在考慮 pH值的情況下能夠達到的最優(yōu)值,故將目標適當給予降低,以符合實際情況。由于此時pH值

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