濾砂變黑的原因分析及處理方法

發表時間:2010-08-25 15:12:40    閱讀次數:7458

東莞塘廈鳳凰水廠濾池是按25m3/d設計的,共有10個濾池,每個濾池的濾砂是由10cm底層粗砂和1m上層細砂組成,池底設計有多個凸面鼓風口,濾池的反沖洗分為水洗、氣洗、水氣洗三個階段,全自動控制。觀察反沖洗的全過程,可以觀察到沖洗效果較好,可以有效地把濾砂中的沉積物沖洗干凈。但逐漸地,在實際生產過程中出現上層濾砂逐漸變黑。發現問題后,即時考慮可能存在的問題:濾砂變質會否影響出廠水水質、影響市民的飲水健康?所以立即對出廠水、濾后水、待濾水進行跟蹤檢測,檢測結果:各個水樣水質都正常,同時把小范圍的濾沙挖起直到池底,發現池底層濾砂也變黑了,而且顏色更深。根據水質檢測結果可判斷濾砂變黑沒有對水質造成影響,根據濾砂的表面現象可判斷濾砂變黑是從底層往上層逐漸變化的。接下來的任務就是要找出濾砂變黑的原因所在。

  實驗分析

  為了找出濾砂變黑的原因,采集濾砂進行進一步的分析觀察,濾砂的黑色,象是電鍍上去一樣,用一般的刷洗方法不能除去黑色。經過反復思考,首先估計造成濾砂變黑的因素很可能是金屬污染或微生物菌類污染,根據判斷,擬定實驗分析方案:

  采集樣品濾砂稱取100g4份,分別裝于500ml具塞三角瓶中。

  (1)用500ml純水浸泡

  (2)用500ml10%硝酸溶液浸泡

  (3)用500ml20%草酸鈉溶液浸泡

  (4)用500ml20%漂白粉溶液浸泡

  浸泡液浸泡48小時后觀察:

  (1)號浸泡溶液沒看出明顯變化

  (2)號浸泡溶液可看到有泥黃色溶解物沉淀,一些濾砂的黑色已褪去

  (3)號浸泡溶液有少許泥黃色溶解物沉淀

  (4)號浸泡溶液沒看出明顯變化

  對比以上現象可以知道,黑色污染物可溶于酸性溶液,而不溶于漂白粉。結合源水水質可進一步判斷金屬污染的可能性較大,微生物污染的可能性較小。
取以上各浸泡溶液做實驗分析:

  (1)用原子吸收分析浸泡溶液中FeMnZnCuPb的含量

  (2)對各浸泡溶液做細菌總數、總大腸菌群的微檢項目分析

  檢測結果:

  (1)號浸泡溶液中各金屬元素含量都小于最低檢測限,細菌總數60CFU/ml,總大腸菌群12MPN/100ml

  (2)號浸泡溶液中Fe5.75mg/LMn2.13mg/LZnCuPb均低于最低檢測限,細菌總數<1CFU/ml,總大腸菌群0MPN/100ml

  (3)號浸泡溶液中Fe0.45 mg/LMn0.26mg/LZnCuPb均低于最低檢測限,細菌總數<1CFU/ml,總大腸菌群0MPN/100ml

  (4)號浸泡溶液中各金屬元素含量都小于最低檢測限,細菌總數<1CFU/ml,總大腸菌群0MPN/100ml

  浸泡一周繼續觀察:(2)號浸泡溶液溶解沉淀物明顯增多,濾砂的黑色基本全部褪去。(3)號浸泡溶液溶解沉淀物有增多現象,未能除去濾砂的黑色。其余兩個溶液沒有發現變化。

  濾沙變黑的原因

  由以上的實驗分析可以斷定濾砂變黑的原因是金屬FeMn污染所致。目前使用的源水中Fe的含量較高,一般在0.82.00mg/LMn含量一般在0.10mg/L以下(特殊情況會達到1.0 mg/L左右),在砂濾池前的工藝環節中沒有很好地處理掉這兩種金屬,造成了在濾砂中逐漸沉積,逐漸發生化學反應最后導致濾砂變黑。

  處理方法

  由實驗分析可知道用10%的硝酸溶液浸泡1周可有效地將濾砂的黑色除去。所以可以使用酸性物質進行浸泡處理,但考慮到酸性物質會對金屬設備造成腐蝕,損壞設備。如果將濾砂全部挖出來用10%的硝酸浸泡,需要大量的勞動力和處理時間較長,只能在不影響供水的情況下進行逐個分開浸泡,這樣耗時就更多,估計最少要56個月,粗略計算每個池費用為11萬元左右(不含人工費),這種方法要使用大量硝酸,處理后的廢液會造成環境污染,必須經過處理才能排放,這也需要一筆處理費用。

  如果采取更換濾砂,需時較少,每個池費用為13萬元左右(不含人工費)。 經過對各水樣的跟蹤檢測,濾沙變黑沒有對水質造成很大影響,綜合考慮可以暫不采取處理措施。當出水水質有惡化的跡象,還是采用更換濾砂比較可行。

 

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