高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与pH控制的给水强化处理方法

本发明涉及给水强化处理，具体为高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法。

背景技术：

1、城镇给水处理中，皖北部分原水属于高暂时硬度弱碱性水质，硬度300至400mg/l，碳酸氢根浓度252至330mg/l，ph7.8至8.1；现有除硬技术各有不足，离子交换法树脂易中毒老化，再生废液易产生二次污染；膜分离技术投资运行成本高，膜易堵塞污染，浓水处理困难；活性炭吸附对钙镁离子去除效果差，还会造成浊度上升；且这些技术方法对于大水量（＞10万m3/d）的城镇给水处理厂较难实施且成本较高。

2、传统药剂法虽然成本低工艺简单，但石灰软化法产泥量大、适应性差并引入钙离子，氢氧化钠法会抬升水体ph，碳酸钠除硬效果不佳；且各类药剂法均会生成大量碳酸钙、氢氧化镁微细沉淀，其沉降性能差，在沉淀池1.5至2h停留时间内出水浊度难以满足2ntu要求，同时出水ph偏高。

3、在常规给水工艺中，投加除硬药剂产生的微细晶体难以在平流式沉淀池内充分沉降，出水浊度无法达到砂滤池进水小于2ntu的标准，硬度去除和浊度控制难以协同；采用酸类回调ph会引入额外离子，直接通二氧化碳调ph存在能耗问题，且投加除硬药剂后旋流式混凝池需要保证药剂充分混合，如何在同一工艺中同步实现絮体团聚强化与ph调节，是当前工艺的技术难点。

4、针对以上问题，提出了高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，采用本发明进行工作，从而解决了上述背景中高暂时硬度弱碱性原水除硬易生成难沉降微细沉淀，以及除硬、控浊、调ph难以协同实现的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，包括如下步骤：

3、s1：将高暂时硬度弱碱性原水送入旋流式混凝反应装置的进水区，在进水区投加氢氧化钠；

4、s2：投加氢氧化钠后的原水进入搅拌区进行搅拌混合；

5、s3：搅拌混合完成后的原水依次流经旋流式混凝反应装置的第1反应区、第2反应区、第3反应区、第4反应区、第5反应区以及第6反应区；

6、s4：水流进入第2反应区时投加聚合硫酸铁，同时开启设置在第2反应区的曝气装置；

7、s5：水流进入第4反应区时投加聚丙烯酰胺，同时开启设置在第4反应区的曝气装置；

8、s6：水流经过第5反应区和第6反应区，在旋流水力条件下完成絮体长大；

9、s7：完成絮体长大的水流送入平流沉淀池完成固液分离得到软化处理水。

10、进一步地，s1中所述高暂时硬度弱碱性原水硬度为300至400mg/l，碳酸氢根浓度为252至330mg/l，ph为7.8至8.1。

11、进一步地，s2中所述搅拌区内搅拌转速为60r/min，s1中投加的氢氧化钠投加量为100mg/l，s4中投加的聚合硫酸铁投加量为15mg/l，s5中投加的聚丙烯酰胺投加量为0.7mg/l。

12、进一步地，s4中的曝气装置曝入气体为空气，曝气速率为8m3/h。

13、进一步地，s5中的曝气装置曝入气体为含有二氧化碳的空气，空气内二氧化碳体积占比为3%，曝气速率为6m3/h。

14、进一步地，s7中平流沉淀池内沉淀停留时间为2h。

15、进一步地，氢氧化钠、聚合硫酸铁以及聚丙烯酰胺三者投加质量比例为143：21：1。

16、进一步地，s5中的曝气装置通入含二氧化碳的空气将处理后水体ph调控为8.0至8.4。

17、进一步地，旋流式混凝反应装置整体的gt值为5.2×104。

18、进一步地，s7中处理得到的平流沉淀池出水浊度不高于1.3ntu，满足砂滤池进水水质要求。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

20、本技术方案利用现有旋流式混凝-平流沉淀-砂滤-消毒常规给水工艺，无需对构筑物进行大规模改造；通过药剂分段投加结合多点位曝气，促使除硬产生的碳酸钙、氢氧化镁微细颗粒团聚形成密实大絮体，在平流式沉淀池两小时沉淀时间内可将出水浊度控制在1.3ntu以内，满足砂滤池进水要求，实现硬度去除与浊度控制协同；并利用曝气带入二氧化碳完成ph回调，不会向水体引入额外离子，使得出水ph稳定维持在8.0至8.4之间；整套工艺吨水运行成本低廉，且能够适配皖北城镇给水厂高暂时硬度弱碱性原水的常规处理工艺强化除硬需求。

1.高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：s1中所述高暂时硬度弱碱性原水硬度为300至400mg/l，碳酸氢根浓度为252至330mg/l，ph为7.8至8.1。

3.根据权利要求2所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：s2中所述搅拌区内搅拌转速为60r/min，s1中投加的氢氧化钠投加量为100mg/l，s4中投加的聚合硫酸铁投加量为15mg/l，s5中投加的聚丙烯酰胺投加量为0.7mg/l。

4.根据权利要求3所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：s4中的曝气装置曝入气体为空气，曝气速率为8m3/h。

5.根据权利要求4所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：s5中的曝气装置曝入气体为含有二氧化碳的空气，空气内二氧化碳体积占比为3%，曝气速率为6m3/h。

6.根据权利要求5所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：s7中平流沉淀池内沉淀停留时间为2h。

7.根据权利要求6所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：氢氧化钠、聚合硫酸铁以及聚丙烯酰胺三者投加质量比例为143：21：1。

8.根据权利要求7所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：s5中的曝气装置通入含二氧化碳的空气将处理后水体ph调控为8.0至8.4。

9.根据权利要求8所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：旋流式混凝反应装置整体的gt值为5.2×104。

10.根据权利要求9所述的高暂时硬度弱碱性原水硬度去除协同浊度与ph控制的给水强化处理方法，其特征在于：s7中处理得到的平流沉淀池出水浊度不高于1.3ntu，满足砂滤池进水水质要求。