再生水混凝处理工艺
再生水回用倍受关注的问题之一就是输配过程中管网的腐蚀，管网腐蚀的程度、种类与再生水处理工艺及出水水质直接相关。因此需从根源上优化再生水处理工艺，控制再生水管网腐蚀[1]。国际上常用拉森指数{LR，LR=([Cl-]+2[SO42-])/[HCO3-]}来衡量铁管的腐蚀性。LR 考虑了Cl-和SO42-等无机阴离子对腐蚀的影响[2]，LR 越低，水的腐蚀性越小。Lason 认为LR 在 0.2～0.3 以下时，对铁管的腐蚀性较小。D. T. Merrill等[3]认为 LR1时水具有严重的腐蚀性，Cl-、SO42-对腐蚀影响较大[4]。然而现阶段再生水的拉森指数往往>1，出水有严重的腐蚀倾向，尤其是传统的再生水处理工艺很难有效去除Cl-、SO42-等阴离子，因此优化传统再生水处理工艺，控制拉森指数，进而控制再生水管网腐蚀是至关重要的。混凝是传统再生水处理工艺的关键环节之一，混凝效果直接影响后续流程的运行工况及最终出水水质[5]。笔者以控制城市再生水的输配水管线腐蚀为目标，从混凝剂种类、投加量出发，调节并确定混凝过程的最佳运行工况，以降低腐蚀性离子含量，控制拉森指数，减轻管网腐蚀。 1 实验材料与方法
1.1 原水水质
实验水样为某再生水厂原水，即污水处理厂二级出水，再生水厂采用常规处理工艺，其处理单元水质如表1所示。
1.2 材料与方法
混凝是控制配水管网腐蚀的重要环节之一[6]。混凝效果的好坏直接影响后续工艺的运行工况、出水水质以及处理成本[7]。传统的再生水处理工艺常用的无机混凝剂以铝盐、铁盐为主。实验对聚合氯化铝(PAC)、聚硅酸铝铁(PSAF)、聚合硫酸铁(SPFS)、三氯化铁(FeCl3)、硫酸铝[Al2(SO4)3]进行了筛选，选择最佳混凝剂及最佳投加量。混凝剂规格如表2所示。
混凝静态试验采用ZR4-6型六联混凝试验搅拌机(深圳市中润水工业技术发展) ，搅拌机设置参数为快速300 r/min，转动1 min，慢速60r/min，转动15 min
，静沉
马车夫之歌
30 min。测定上层清液的浊度、Cl-、SO42-、HCO3-等，其中Cl-、SO42-采用CM-05多参数水质测定仪(北京双晖京承电子产品) 测定，HCO3-采用中和滴定法测定。 2 结果与讨论 2.1 混凝剂筛选及最佳投加量的确定
机械心脏2.1.1 混凝剂投加量对浊度的影响
在1.2所述条件下，分别投加不同量的PAC 、PSAF 、SPFS 、FeCl3、Al2(SO4)3，考察混凝剂投加量与浊度的关系，如图1所示。
厚板冲裁图1 混凝剂投加量对浊度去除率的影响
图1表明，SPFS 对浊度的去除效果较差，其投加量较低时还会引起浊度增加; 混凝剂投加量为0~12 mg/L时，PAC 、Al2(SO4)3、PSAF 、FeCl3对浊度的去除率呈逐步升高的趋势; 投加量为12 mg/L时，PAC 对浊度的去除率最高，为72.48%，此时浊度最低为0.28
NTU; 继续增大投加量，PAC 对浊度的去除率下降，水样浊度迅速上升，而Al2(SO4)3、PSAF 、FeCl3对浊度的去除率呈稳定趋势，变化幅度很小; 混凝剂>30 mg/L时，PAC 、Al快递业黑名单制度
2(SO4)3、PSAF 、FeCl3这4种混凝剂对浊度的去除效果均变差，去除率快速下降。总体来看，上述4种混凝剂对浊度的去除率随投加量的增加呈现先升高后趋于平稳或降低的趋势。低投加量下PAC 降低水样浊度有明显优势。
分析原因可能是投加量较低时混凝剂在水中难以形成絮体，或形成的絮体很小，密度与水接近而难以沉降，故出水浊度较高甚至增大; 随着投加量的增加，絮体越来越大且密实，沉降速度明显加快，出水浊度逐渐降低; 但投加量达到一定程度后，水样原有浊度已基本去除，增大投药量将引入新的浊度，絮体重新稳定而难以沉降[8]。
2.1.2 混凝剂投加量对阴离子的影响
Cl-、SO42-的积累对铁腐蚀有较大影响，高Cl-、SO42-含量会加剧金属管道表面的垢下腐蚀和点蚀，严重的可造成管道穿孔[9]。
胃内容物因此优化混凝工艺以控制再生水中的Cl-、SO42-，对控制再生水管网腐蚀至关重要。考察了混凝剂投加量与Cl-、SO42-、HCO3-的浓度关系，如图2所示。图2(a)表明，混凝剂投加量在2~12 mg/L时，随着混凝剂的增加，Cl-逐渐降低，其中铝盐混凝剂对Cl-的去除效果
较铁盐混凝剂要好。Al2(SO4)3、PAC 投加量为12 mg/L时，Cl-分别为105.07、103.74 mg/L，去除率分别达28.99%、29.89%。铁盐混凝剂处理后Cl-较高，尤其是FeCl3水解产生的Cl-被引入水样，导致水样中Cl-增高，从而引起拉森指数升高，可能加剧管道腐蚀。总体来看，随着混凝剂投加量的增加，Cl-呈现先迅速降低后平稳或增加的趋势。
图2 混凝剂投加量与离子浓度的关系
图2(b)表明，随着混凝剂投加量的增加，SO42-逐渐降低，混凝剂投加量在12 mg/L时Al2(SO4)3、FeCl3、PAC 处理后水样的SO42-出现1个低值，由于硫酸铝混凝剂使用过程中会引入SO42-，因此硫酸铝对SO42-的处理效果较其他混凝剂差。随着混凝剂投加量的继续增加，SO42-出现反弹。由图2(c)可以看出，Al2(SO4)3处理后水样的HCO3-较高。总体来看，除铝盐外3种铁盐混凝剂处理后水样的HCO3-变化趋势相同。
比较图2(a)、(b)可以看出，混凝剂投加量与Cl-、SO42-浓度的关系呈现相同变化趋势，即随着混凝剂投加量的增加，2种离子均呈现出先降低后逐渐升高的趋势; 在适宜投加量下，2种离子的浓度均较低。产生这种现象的原因可能与混凝剂的机理有关。
吉尔吉斯斯坦电影混凝剂用量低时主要作用机理是电性中和、吸附架桥，此时可获得较好的混凝效果; 当混凝剂投加量较高时，作用机理主要为吸附架桥、网捕卷扫。由于Cl-、SO42-带负电，投加混凝剂后提供了大量正电荷与负电离子发生电性中和，有利于离子的去除，但投加量过大时，混凝剂与已形成的絮体带有同种性质的电荷，使絮体重新稳定而难以沉降，且混凝剂水解过程中又会引入新的离子，从而形成再稳或浓度上升现象。
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