专利名称：去除水中痕量磷的混凝方法
技术领域：
本发明属环境保护领域，特别涉及城市水厂给水处理的一种混凝新技术。
背景技术：
给水管网中磷含量对水质生物稳定性的影响已经得到越来越多的印证，研究表明，磷是较AOC更为合理的管网生物稳定的限制因子，对于大多数水质，当总磷浓度低于1μg/l时，磷将成为水中微生物生长的限制因子。因此，在实际水处理工艺中，尽可能地采取措施降低水中磷含量，将会大大降低水中细菌的再生能力，提高饮用水的生物稳定性，对保障供水安全具有重要意义。
常规处理对水中磷的去除有一定效果，一些研究表明，常规的混凝、沉淀及过滤对原水中TP的去除率在60-80％，当原水中总磷含量为80ug/L左右时，常规的水处理工艺基本可以将水中的总磷含量降到5ug/L，但这与磷成为水中微生物生长的限制因子依然相差甚远。
在给水处理中，磷主要通过混凝沉淀和过滤两个工艺阶段去除，研究认为，水中的磷主要通过与混凝剂形成沉淀以及非溶解性的磷形成矾花而被去除。如果混凝效果好，形成矾花大，则大部分磷在沉淀池中沉淀下来，小部分磷进入滤池而被去除；如果混凝效果差，形成矾花较小，则小部分磷在沉淀池中沉淀下来，大部分磷进入滤池。由此可见，混凝除磷的效果对控制出水中的磷含量至关重要，所以寻求高效去除水中痕量磷的混凝方法，对控制饮用水中的磷含量将具有很重要的意义。
发明内容
针对常规工艺去除水中痕量磷效果不佳的现状，本发明提出一种去除水中痕量磷的混凝方法，能够在对城市水源水混凝除浊、除有机污染物的同时，达到深度除磷目的，从而将处理后饮用水中的磷含量降至界限值以下，最终达到提高水质生物稳定性、保障供水安全的目的。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是在充分搅拌条件下向待处理水样同时投加等当量的高锰酸钾与硫酸亚铁溶液，高锰酸钾投量范围为4-16mg/L，硫酸亚铁投量范围为12-48mg/L，之后经常规混合、反应、沉淀及砂滤，即获得满足生活饮用水标准、同时深度除磷的生活饮用水。
本发明的关键技术在于1、在水处理中高锰酸钾与硫酸亚铁溶液同时投加；2、高锰酸钾与硫酸亚铁的投加比例为等当量投加，等当量反应如下
3、高锰酸钾与硫酸亚铁的具体投量与待处理水质有关，高锰酸钾与硫酸亚铁投量的确定原则为对饮用水水源，若受污染较严重，高锰酸钾投加量取较大值(10-16mg/L)，硫酸亚铁的相应投加量为30-48mg/L；若水源保护较好，未受人为工业和生活污水污染，高锰酸钾投加量取较小值(4-8mg/L)，硫酸亚铁的相应投加量则为12-24mg/L。
本发明的水处理工艺流程与城市自来水厂的常规水处理工艺流程相同，即向源水中同时投加等当量的高锰酸钾与硫酸亚铁溶液，然后经混合、絮凝反应、沉淀、过滤，即可获得深度除磷的生活饮用水。
本发明的优点与现有的常规混凝方法相比，本发明具有如下优点1、除污染效能优异，能够在对城市水源水混凝除浊、除有机污染物的同时，达到深度除磷目的，从而将处理水中的磷含量降至界限值以下，最终达到提高水质生物稳定性、保障供水安全的目的；2、采用本发明进行饮用水深度除磷，不需要改变原有水处理流程，简便易行，经济实用，既可用于新建水厂，也可以用于已建水厂；3、能够根据原水水质、处理水量等参数灵活改变投药量以满足不同地区用水要求，具有广谱适应性。
具体实施例方式本发明是在实验室进行的，以下通过实例对本发明作详细说明。
实施例1以某市受污染的河水为源水，原水CODMn在5.5mg/L，浊度5NTU，总磷(NP)480ug/L，溶解性总磷120ug/L。实验中，取水样1.0L，在快速搅拌下同时加入12mg/L高锰酸钾及36mg/L硫酸亚铁，经混合、反应、沉淀及砂滤后，取水样进行检测，CODMn2.5mg/L，浊度、总磷及溶解性磷均未检出，其他指标也达到了GB5749-1985的标准。
实施例2以某公园湖水为源水，原水CODMn在18.6mg/L，浊度13.5NTU，总磷(NP)1256.5ug/L，溶解性总磷875.8ug/L。实验中，取水样1.0L，在快速搅拌下同时加入16mg/L高锰酸钾及48mg/L硫酸亚铁，经混合、反应、沉淀及砂滤后，取水样进行检测，CODMn4.0mg/L，浊度1.5NTU、总磷及溶解性磷均未检出，其他指标也达到了GB5749-1985的标准。
实施例3取某保护较好的II类生活饮用水水源为实验水样，原水CODMn在4.6mg/L，浊度8.2NTU，总磷(NP)60ug/L，溶解性总磷32ug/L。实验中，取水样1.0L，在快速搅拌下同时加入8mg/L高锰酸钾及24mg/L硫酸亚铁，经混合、反应、沉淀及砂滤后，取水样进行检测，CODMn1.8mg/L，浊度0.2NTU、总磷及溶解性磷均未检出，其他指标也达到了GB5749-1985的标准。
实施例4取某III类生活饮用水水源为实验水样，原水CODMn在7.6mg/L，浊度12.5NTU，总磷(NP)114ug/L，溶解性总磷58ug/L。实验中，取水样1.0L，在快速搅拌下同时加入8mg/L高锰酸钾及24mg/L硫酸亚铁，经混合、反应、沉淀及砂滤后，取水样进行检测，CODMn2.6mg/L，浊度、总磷及溶解性磷均未检出，其他指标也达到了GB5749-1985的标准。
实施例5取某I类生活饮用水水源为实验水样，原水CODMn在3.6mg/L，浊度7.5NTU，总磷(NP)30ug/L，溶解性总磷12.5ug/L。实验中，取水样1.0L，在快速搅拌下同时加入4mg/L高锰酸钾及12mg/L硫酸亚铁，经混合、反应、沉淀及砂滤后，取水样进行检测，CODMn1.5mg/L，浊度0.2NTU、总磷及溶解性磷均未检出，其他指标也达到了GB5749-1985的标准。
权利要求
1.一种去除水中痕量磷的混凝方法，其特征在于，搅拌条件下向待处理水样同时投加等当量的高锰酸钾与硫酸亚铁溶液，高锰酸钾投量范围为4-16mg/L，硫酸亚铁投量范围为12-48mg/L，之后混合、反应、沉淀及砂滤。
全文摘要
去除水中痕量磷的混凝方法属环境保护领域。常规的水处理工艺基本可以将水中的总磷含量降到5ug/L，但这与磷成为水中微生物生长的限制因子依然相差甚远。本方法是搅拌条件下向待处理水样同时投加等当量的高锰酸钾与硫酸亚铁溶液，高锰酸钾投量范围为4－16mg/L，硫酸亚铁投量范围为12－48mg/L，之后混合、反应、沉淀及砂滤。本发明除污染效能优异，能够在对城市水源水混凝除浊、除有机污染物的同时，达到深度除磷目的，从而将处理水中的磷含量降至界限值以下，最终达到提高水质生物稳定性、保障供水安全的目的；不需要改变原有水处理流程，简便易行，经济实用，能够根据原水水质、处理水量等参数灵活改变投药量以满足不同地区用水要求，具有广谱适应性。
文档编号C02F1/52GK1966420SQ20061014403
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月24日 优先权日2006年11月24日
发明者杨艳玲, 李星, 贾锋, 张 杰, 李圭白 申请人:北京工业大学