【摘 要】
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因地质地貌特征和水源结构,在地表水供水系统中,水垢问题普遍存在,这也是水质安全性长久被质疑的主要因素之一,以降低硬度的传统除垢工艺又加剧有益健康的钙镁摄入不足,因此消除饮水水垢和水质浊度及保留水中原生钙镁的新型净水工艺是健康饮水的关键。基于水垢产生原理,建立了酸碱平衡曝气控制水垢核心工艺,再有机结合微絮凝直接过滤工艺,开发了地表水源浊垢同除工艺与设备,该设备集混合、絮凝、曝气、过滤和反冲等多种功能
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51978558）； 国家重点研发计划项目（2019YFD1100101）； 陕西省重点研发计划项目（2020NY-107）；
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因地质地貌特征和水源结构,在地表水供水系统中,水垢问题普遍存在,这也是水质安全性长久被质疑的主要因素之一,以降低硬度的传统除垢工艺又加剧有益健康的钙镁摄入不足,因此消除饮水水垢和水质浊度及保留水中原生钙镁的新型净水工艺是健康饮水的关键。基于水垢产生原理,建立了酸碱平衡曝气控制水垢核心工艺,再有机结合微絮凝直接过滤工艺,开发了地表水源浊垢同除工艺与设备,该设备集混合、絮凝、曝气、过滤和反冲等多种功能于一体,实现了高水垢地表水浊质与水垢同步去除。以陕西省某水厂水源为研究对象,验证工艺及设备对高水垢地表水水源的浊垢同除效果,分析和优化加药量及加药顺序等设备关键运行参数,并进行长期运行试验,检验设备长期运行的稳定性。研究浊垢同除工艺及设备对原水有机微污染物去除效果,通过分析检测设备出水的DOC、UV254和三维荧光光谱,探索浊垢同除工艺对于有机微污染物去除效率。结合前期试验结果,为以高垢地表水为水源的大中型水厂提出高品质净化水工艺方案。论文的主要结论如下:（1）针对该高水垢地表水水源,在混凝剂投加量为8mg/L和12mg/L及阻垢剂投加量为0.21‰时,设备出水清澈明亮,浊度由15～20NTU降至0.2～0.3NTU,出水暂时硬度降至10mg/L以下,碱度由210～230mg/L降至100～120mg/L,沸后浊度由10～15NTU降至0.4～0.5NTU,p H值稳定在7.20～7.30左右,出水烧开后清澈透明,无肉眼看见漂浮物,感官性良好,水质满足我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）的要求。（2）在目标碱度约束下,混凝剂与阻垢剂投加顺序对设备出水浊度、p H值及碱度有显著影响。对于聚合氯化铝（PAC）,在不同加药量和滤速条件下,先投加阻垢剂后投加混凝剂出水浊度、p H值及碱度低于先投加混凝剂后投加阻垢剂;而对于聚合硫酸铝（PAS）和聚合氯化铝铁（PAFC）,先投加阻垢剂后投加混凝剂出水浊度、p H值及碱度高于先投加混凝剂后投加阻垢剂,出水水质较差。（3）浊垢同除工艺可以有效去除进水中有机微污染物,通过比较分析设备进出水的三维荧光光谱图,发现对进水中的富里酸类物质以及腐殖酸类物质去除效果很明显,对DOC去除率达到24.45%,UV254去除率达到50.0%,相比于常规处理工艺,均有大幅提升。
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