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随着生活水平的改善,人们对饮用水的品质要求不断提高。全面解决农村饮水安全问题,是社会主义新农村建设的重要内容,是体现以人为本、构建和谐社会的必然要求,是保障社会经济可持续发展和农村人口身体健康的头等大事。岩溶地下水作为渭北地区的主要水源,近年来由于受到区域环境和人类活动的影响,岩溶水的污染程度日趋严重,主要表现为水体总硬度、硫酸盐、氟化物等物质的含量逐年升高,已严重影响了农村饮用水的供水质量。因此,开展渭北岩溶地下水硬度的去除技术研究,深化对水体中硬度去除的理解和认识,为今后保障农村生活饮用水安全有着重要的理论和社会意义。本文对采自渭北蒲城日光集中供水工程的水样进行硬度去除专题研究。原水水质:pH值为7.21~7.27,水体总硬度为330.30~332.30mg/L(以CaCO3计)。基于目前水质软化研究,重点分析了药剂复配及其投加量、静置时间、絮凝剂投加量及机械曝气时间等因素对水体软化的影响,探讨了机械曝气去除水体中硬度的反应机理。利用向输水管道内壁涂抹阻垢剂的方法,阻止钙镁离子在输水过程中结垢沉积到管壁上,确保输水管道的正常使用。并在此研究的基础上设计了一个软化及阻垢方案。所得结论如下:(1)纯碱软化法:在pH值不大于8.50范围内,0.1mol/L的碳酸钠溶液投加量为0.45mL,静置时间为30min,反应温度为常温,搅拌时间为45min,水体总硬度降为310.28mg/L。(2)石灰-絮凝剂软化法:在pH值不大于8.50范围内,1%的熟石灰溶液投加量为3.00mL,0.1%的PAC溶液投加量为2.50mL,静置时间为30min,反应温度为常温,搅拌时间为30min,水体总硬度降为247.02mg/L。(3)纯碱-石灰-絮凝剂软化法:在pH值不大于8.50范围内,0.1mol/L的碳酸钠溶液投加量为0.40mL,1%的熟石灰溶液投加量为1.50mL,0.1%的PAC溶液投加量为2.50mL,静置时间为30min,反应温度为常温,搅拌时间为30min,水体总硬度降为255.44mg/L。(4)机械曝气能在一定程度上促使水体硬度的去除。向水样中分别投加上述剂量的碳酸钠、石灰、石灰-絮凝剂、碳酸钠-石灰-絮凝剂,并对水样曝气2h,静置2h后,水体总硬度去除率由大到小依次为:碳酸钠-石灰-絮凝剂、石灰-絮凝剂、石灰、碳酸钠。(5)通过电镜扫描涂抹了阻垢剂和未涂抹阻垢剂的PVC-U管,发现阻垢剂可以在一定程度上阻止水垢的沉积。(6)对PVC-U材料的溶解能力最好的PVC溶剂为四氢呋喃,其与阻垢剂的最佳涂抹量分别为0.3L/m2和0.5L/m2,最佳涂抹方式为先涂抹PVC溶剂,晾干后再涂抹阻垢剂。(7)基于以上研究,针对渭北岩溶地区水体硬度现状,确定最终软化及阻垢工艺为:碳酸钠-石灰-絮凝剂药剂软化,并增加机械曝气,同时对管道涂抹阻垢剂和PVC溶剂。通过经济技术分析,本方法简单可行,费用合理。