强化混凝 混凝是水处理工艺过程中的一个基本单元，传统意义上，在混凝阶段主要去除的污染物是颗粒物，主要的评价指标是浊度。混凝是混凝剂、水体颗粒物和其他污染物及水体基质在一定的水力条件下快速反应的过程，其中包括混凝剂水解、聚合，与污染物电中和、粘结架桥形成絮体，污染物的包裹、吸附、沉降等过程，对几乎所有的污染物都有一定的去除作用。正因为如此，混凝成为传统工艺和现代工艺中几乎是不可替代的一个环节，在全面降低水体污染物水平、控制水污染、实现水质净化、再生等方面发挥着重要的作用。
强化混凝
混凝是水处理工艺过程中的一个基本单元，传统意义上，在混凝阶段主要去除的污染物是颗粒物，主要的评价指标是浊度。混凝是混凝剂、水体颗粒物和其他污染物及水体基质在一定的水力条件下快速反应的过程，其中包括混凝剂水解、聚合，与污染物电中和、粘结架桥形成絮体，污染物的包裹、吸附、沉降等过程，对几乎所有的污染物都有一定的去除作用。正因为如此，混凝成为传统工艺和现代工艺中几乎是不可替代的一个环节，在全面降低水体污染物水平、控制水污染、实现水质净化、再生等方面发挥着重要的作用。
近年来，随着饮用水污染的加剧，有机污染物的去除已成为当前国内外饮用水处理中突出的问题。天然水体中有机物((NOM)广泛存在，不仅造成色、嗅、味、管网生物繁殖、促进或复杂化水体中污染物的迁移等问题;而且在水处理工艺中还将增大药剂的消耗。更重要的是这些有机物的毒性及在氯消毒过程中与氯形成三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)及氯代烃类等致癌物或致突变物。有效去除水体中的有机物是饮用水安全的基础。去除水中有机物的研究已成为近年混凝处理的重要研究课题。实现有机污染物的去除代表着一个新的水处理时代的到来。对有机物污染的关注标志着人类对水质的判断己经从单纯的感观指标(色、形、味、嗅等)和急性、水源传染病防治的阶段上升到对水的本质属性的恢复、水功能的高层次恢复、长期潜在性危害的预防和控制的层面上来。
强化混凝的概念由来己久。早在1965年美国水工协会(AWWA)的一篇论文中对此就己有所论述。美国水工协会在20世纪90年代提出的强化混凝是指在水处理常规混凝处理过程中，在保证浊度去除效果的前提下，通过提高混凝剂的投加量来实现提高消毒副产物前驱物的去除率的工艺过程。这一强化混凝的概念也即基于混凝剂投加量的提高或反应pH条件控制的混凝过程。强化棍凝的提高混凝剂投量的措施会导致混凝剂消耗量上升，沉淀池污泥含量升高; pH值降低导致絮体形成受到一定影响，絮体分离效果变差，沉后水浊度升高，影响后续工艺的工作质量，且水的腐蚀性增强，残余铝含量升高;增大运行成本。为解决强化混凝的负面影响，优化混凝的概念被提出来。强化混凝与常规混凝相比增加了去除有机物的目标;同时为了去除有机物采取的一系列措施又可能导致上述负面影响的产生。这种实际要求就催生了优化混凝概念和操作方式的产生。优化混凝和强化混凝的水质目标体系 基本相同，都是在保证浊度去除率的前提下，有效去除有机物。优化混凝更多地考虑了经济可行性以及实际操作的优化。优化混凝在达到有效地降低有机物的基础上提出了使出水颗粒物去除最优化、运行成本最优化、污泥产量最优化、病原微生物去除最优化等指标，更具可行性。可以认为，一般的强化混凝不可能仅仅考虑较单纯的指标，应该也是多目标、多层面的综合考虑，因此强化混凝在实施中必定是优化混凝，或者近优化混凝。
自从人们发现癌症的发病率与水体中有机卤化物的含量有关后，人们对水体中含有机物和DBPs重视程度不断提高，1986年美国安全饮用水法案(Safe Drinking WateAct (SDWA))要求美国环保局(EPA)制定相关污染物的最高污染物浓度水平(MCL和消毒剂/消毒副产物法规(Disinfectants/Disinfection By-products Rule )。1992 ～1993年后，美国EPA提出三项法规:第一阶段消毒副产物法规(the StageDBPR )，过渡阶段强化地表水处理法规(the Interim Enhanced Surface WaterTreatment Rule, IESWTR)，以及信息收集法规(the Information Collection Rule,ICR)。根据信息收集法规收集的有关消毒副产物、前驱物等数据以及处理系统的研究、健康效应研究及其他相关调查研究将被用于制定和发展第二阶段消毒副产物泄规(the Stage 2 DBPR)和长期强化地表水处理法规(the Long Term 2 EnhancecSurface Water Treatment Rule, LT2ESWTR)。
1996年USEPA颁布了消毒副产物规则(第一阶段)，制定了相关污染物的最高污染物浓度水平(MCL)和消毒剂/消毒副产物规则。并推荐强化混凝为控制消毒副产物的最佳可行性技术(BAT, Best Available Technology)。并把TOC作为DBPs前驱物的主要替代指标。要求到1998年6月前，美国的水处理厂必须在相应条件下达到相应的强化混凝TOC去除率。
表2-1, 2-2和2-3中列出美国环保局所制订的相关污染物、消毒副产物最高水平目标，以及消毒副产物前驱物处理的基本要求，规则包括Step 1和Step 2两种情况。
如果有些水体在处理后无法达到强化混凝第一步的要求，则必须执行强化混凝第二步的程序。以10mg/L Al2 (S04) 3•14H20为单位增加混凝剂的投量，测定TOC的去除率。如果在增加10 mg/LA12 (S04) 3•14H20所带来的TOC的去除率增量小于0. 3mg/L或者pH值已经达到表2-3中所示的pH值时，被认为已经达到递减收敛点，并以此时的TOC去除率作为应该达到的最低要求。
为了达到上述目标，制水企业可以采取多种方法，而并非必须采取强化混凝。比如:有些水体或原水水质经过常规处理或常规混凝己经达到上述要求;或者有些水体中的TOC指标经过活性炭吸附处理已经达到规定的要求，则没有必要进行强化混凝。最初，强化混凝是指水处理过程中，在保证浊度去除效果的前提下，通过提高混凝剂的投放量来实现提高有机物去除率的工艺过程。通过对混凝过程的研究发现，在适当的温度和pH值条件下，在一定范围内，随着混凝剂投量的增加，有机物的去除率随之提高，而出水浊度并不至变差。这在一定条件下，不仅技术上可行，而且经济上也是可行的，相较那些复杂而且昂贵的设备改造、工艺改进方案，强化混凝被认为是处理DBP前驱物的最佳可行性技术(BAT, Best Available Technology), 因此被提到常规工艺的改进中来。
在典型的强化混凝操作中，增加投药量和调整pH值是提高有机物去除效率的主要手段。强化混凝的最初做法就是投加较常规混凝时更多的混凝剂以达到降低TOC的目的。很多研究认为对于混凝过程中有机物的去除而言，混凝中pH值比混凝剂的投加量影响更大，是有机物去除的决定性因素。如果调整pH值，强化混凝的混凝剂投加量可以接近常规混凝的投加量，也可以实现有机物有效去除。pH对混凝剂的水解形态分布、水中污染物形态分布等都有影响，在一定程度上决定着混凝效果的发挥。pH较低的水体混凝过程中，混凝剂水解过程比较缓慢混凝剂有效作用时间长、效力强，有机物的电性被部分中和使其亲水性降低，导致更多的有机物被混凝剂电中和沉降去除，因此(以铝盐作混凝剂为例)较低的pH (5.5～6.5)环境，有利于有机物通过混凝去除。尽管较低的pH值有利于有机物的去除，但是在实际操作中，混凝剂的类型、投加量、pH值都必须同时考虑。
混凝对有机物的去除作用在很早以前都已经被发现和应用，但主要目的是用于对成色物质的去除。对高色度水，混凝可以起到大幅度去除色度物质的作用。后来，有机物对水质和净水处理过程的不良影响被广泛证实，尤其是饮用水中DBPs的产生和危害作用被揭示后，有机物的去除得到广泛的重视。通过混凝去除水体有机物的研究得以广泛开展，众多的研究报道认为混凝去除有机物的机理主要有两种:1)在低pH值时，带负电性的有机物通过电中和作用同正电性的金属盐混凝剂水解产物形成不溶性化合物而沉降;2)在高pH值时，投加高剂量混凝剂，混凝剂水解产物对NOM吸附、网捕去除。强化混凝过程影响有机物去除的因素有混凝剂剂量、pH值、混凝剂种类、温度、水力条件、水体有机物分布情况、颗粒物性质和分布情况等。
混凝剂类型的影响作用:关于混凝剂类型对强化混凝影响的报道比较混乱，有些报道认为铁盐混凝剂的TOC去除效果好于铝盐，有些则相反;总体而言无机混凝剂的效果要好于有机合成混凝剂。另外，不同碱化度的PAC1有各自的铝形态分布，造成混凝过程中对浊度去除效果的明显差异:应用不同碱化度的PACI混凝对有机物去除效果的研究未见报道，为此，本文利用实验室自制聚合铝进行了其强化混凝特征的研究。
温度对强化混凝的影响作用:有报道指出低温对于常规混凝具有负面的影响作用。温度对混凝的影响是复杂的，低温可能造成水的粘度上升，阻碍混凝剂的扩散和絮体沉降;而且可以影响水解动力学平衡，影响水的离子积常数，降低离子积常数就降低水中氢氧根的浓度，从而影响金属氢氧化物的形成。此外低温还可能造成形成的絮体密实度较低、絮体较小，导致分离效果差。有研究显示，低温并不影响TOC的去除，但是对于分子量小于1000的低分子量有机物和色度起负面影响。
有机物对混凝效果的影响大致体现在三个方面:一方面有些有机物的存在可以促进架桥功能的发挥或者参与架桥作用导致浊度等指标达到良好的去除效果;并且这些有机物在一定程度上可以减缓混凝剂进一步水解，延长混凝剂发挥作用的有效时间。因此一些有机高分子可以助凝。一方面有些有机物可以和混凝剂通过结合、沉降或者吸附等机理通过混凝过程从水体中分离除去。这样混凝可以去除一定的有机物。O'Melia等人报道，除非有机物含量低的水体，混凝剂的投加剂量取决于原水中NOM的含量，而不是浊度。另一方面，有些有机物的存在可以消耗混凝剂中的有效形态成分或者阻碍有效混凝成分发挥作用，增加了混凝剂自发水解的障碍，制约铝聚合物及其聚集体的形成、可能加大混凝剂投量、影响沉淀效果等。为深入认识水体中有机物与絮凝剂之间的作用规律，逐步应用并发展了对水体有机物进行分子量、化学特性等物化性质的表征方法与技术。目前常用的分子量分布根据特制的不同孔径的超滤膜在一定的压力驱动下，通过超滤的方法，将水体中的有机物按照分子量的不同范围进行分离，并且通过计算、分析，推测有机物的来源和处理途径。此外，高效液相色谱也也是有机物分子量分析的一种重要手段。水体有机物化学特性通过特定的吸附树脂吸附分离。由于吸附树脂对不同极性或疏水性有机物的吸附能力的差异结合对水样进行一定的处理以达到根据水体中有机物的不同化学性质进行初步分级的目的，并通过GC-MS详细测定有机物成分，以便进一步了解有机物的特性、来源和确定有效的处理方式。
强化混凝侧重于在现有水处理工艺设施上的改进与提高，可以并需要通过对混凝剂的筛选优化、混凝剂剂量与混凝反应过程以及反应pH条件的控制强化来实现。
而有机物去除不仅仅利用强化混凝作为手段，己经有化学氧化、生物处理、过滤、吸附等众多方法。各种方法各有所长，目前集中在如何有效地、合理地配合使用这些手段，则属于优化混凝的范畴。优化混凝是一个总体综合、系统化的过程。然而从水处理的实际过程来看，两者并不能截然区分。往往是“强化中的优化，优化中的强化”。
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V型滤池
V型滤池是法国得力满(DEGREMONT)公司设计的一种快滤池，主要采用均质滤料，气、水反冲洗，恒位恒载等技术方式运行，具有出水性质好、过滤周期长和节省冲洗水量等优点，近年来在我国大、中型自来水厂广泛应用。
(1)V型滤池的反冲洗强度
V型滤池的最大特点之一是气水联合反冲洗。所谓气水联合反冲洗是三段式冲洗方法，即首先空气预冲洗，然后气水同时反冲洗，再单水漂洗，也可采用气水同时反冲，然后水冲的2步冲洗过程。它应满足基本要求：将吸附于滤料颗粒上的污物剥落并漂洗滤床，以使清洗过的滤床过滤时的初始水头与新滤池相同：使滤床中滤料充分混合，无分级，全床均质化；使滤床实现均质滤池特有的膨胀过滤；反冲洗水量少，滤料流失量少，能耗低；承托层不能受扰动。要达到上述要求，二段的气水同时冲洗和三段的单水漂洗强度的取值非常重要，强度偏小滤床清洗不干净，难以形成高效膨胀过滤；强度偏大则不仅导致滤料流失严重、能耗大、易造成承托层扰动，而且使滤床出现水力分级，从而破坏均质过滤特性。衡量反冲洗效果的重要参数是反冲洗后滤沙的含泥率，以及反冲洗结束时反冲洗水浊度。实际生产中常以反冲洗排水浊度<10 NTU、滤砂含泥量<0．2％作为选定合适反冲洗时间的指标。
(2)V型滤池滤沙粒径的确定
有研究者利用广东某水厂的沉后水，针对V型滤池常用的六种均质石英砂滤料的一系列过滤参数进行对比试验，研究得出，滤砂的粒径越小，过滤的出水浊度越低，而过滤的水头损失增长越快，过滤周期越短。如果待滤水的浊度能控制在1NTU左右，滤速7．0 m／h，各滤砂的出水浊度都能保证在0．1NTU以下。从过滤的出水浊度和水头损失来看，0．6mm、1．30mm、1．5mm粒径的滤砂效果不够理想；1．Omm，1．15mm是V型滤池常用的滤砂，在过滤的效果、过滤周期等方面较其它理想，且经过两者相比，1．OmmL匕1．15mm滤沙较优越，1．Omm滤沙的截污能力和过滤效果都比1．15mm滤沙强；而0．8mm与1．Omm的过滤效果差不多，只是0．8mm滤沙柱运行周期较1．Omm短，水头损失增长比其它各滤料快。总体来说粒径为1．0 mm的滤砂处理效果最好，更适合在南方地区使用。
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有机高分子助凝剂在生产中的应用
顾正领周莹莹
(上海南市水厂)
摘要：有机高分子助凝剂技术在国内自来水行业应用不是很广泛，特别是在黄浦江原水中无使用先例，本文通过在黄浦江原水水质条件下，对有机高分子助凝剂在生产中应用的研究，优化其最佳加注点，考察其强化混凝、除浊等助凝沉淀提高水质效果以及对滤池的影响，并评价其经济效益．所得结果也对有效发挥高分子助凝荆的净水效能有重要意义．
关键词：有机高分子助凝剂助凝剂的加注点淀水浊度滤池经济效益
有机高分子聚合物聚丙烯酰胺作为助凝剂在国外的水处理领域应用较多，国内自来水较少使用。本试验通过在生产中对有机高分子助凝剂的净水特性进行研究，为其在生产中大规模正确、合理、有效使用积累经验。经过前期大量的实验室实验筛选，综合性价比等多方面考虑，本次生产性试验所采用的助凝剂是爱森絮凝剂有限公司生产的饮用水级阴离子有机高分子聚合物AN910PWG。
1 试验部分
1．1 生产性试验试验池的选定及投加流程
本次生产性试验选定在南市水厂南部的新高池及其后续滤池上进行，南部新高池沉淀池分为独立的两组，具有相同的水力条件，可作为试验的对照池。另外新高池的滤池性能较好，反冲洗也较为彻底。在试验前均进行了翻池大修，砂滤料级配符合要求。试验期间使用助凝剂成套加注设备，试验用助凝剂加注量极小，助凝剂工作液和稀释水混合后经过静态混合器进入管道，助凝剂工作液加注量由专门的流量仪计量，其加注量控制在O．10ppm--一0．15ppm，由变频投加泵最终分别投加到新高池
两个独立的反应池。
1．2助凝剂溶液的配制
粉状助凝剂不能直接投加，使用时必须先将它溶解于水，用其水溶液去处理原水。溶解粉状助凝剂的水应是常温自来水。水温低于5"C时溶解很慢，水温提高溶解速度加快，但40℃以上会使聚合物加快降解，影响使用效果。助凝剂工作液配制浓度一般为1g/L。溶解需搅拌2．0小时左右，搅拌器的转速在100rpm／min，其末端线速度不超过8m／s。聚合物颗粒充分溶解后，．最后成为比较透明、粘稠的溶液。
1．3助凝剂的加注点
合理的助凝剂加注点，一是能够使助凝剂均匀分布于水渠中：二是能促进其混和反应快速剧烈进行；三是从助凝剂的加注点到反应池花墙之间有一个合适的距离。
试验中当助凝剂的加注点在反应池中部转角处，观察矾花形成情况，在反应区就形成了较大的矾花，穿过花墙时则矾花松散变小；加注点在反应池2／3折板转角处，观察矾花形成情况，在反应区矾花逐渐形成，穿过花墙后矾花粗大密实；加注点在反应池后部时，观察矾花形成情况，则矾花颗粒明显形成较慢，穿过花墙时矾花还是比较细小，助凝剂得不到充分混合、反应。通过比较本次试验中的几个加注点，最后选择助凝剂加注点在反应池的2／3折板转角处。
2结果与讨论
2．1投加助凝剂和不投加助凝剂的沉淀水浊度比较
2．1．1不同原水浊度下投加助凝剂和不投加助凝剂的沉淀水浊度比较对比沉淀池出水浊度变化情况见下图所示：
由上图中可以清楚的看到，当原水浊度在50NTU以下的情况，投加助凝剂后沉淀水浊度降低显著，这主要是因为投加助凝剂后对固体颗粒产生极大的捕捉作用，原来细小的矾花变得粗大密实，大大提高了固液分离速度，强化沉淀效果，从而降低出水浊度。但在原水浊度较高70NTU．一80NTU的情况下，观察沉淀池的矾花形成情况，没有投加助凝剂的沉淀池中，混凝阶段就形成较好的絮体，矾花颗粒较大；投加助凝剂的沉淀池中，矾花形成颗粒粗大密实。由图中比较沉淀水出水浊度，投加助凝剂后的沉淀水浊度和没有投加助凝剂的沉淀水浊度相差不多，没有显著变化。
2．1．2高负荷条件下，投加助凝剂对沉淀水的影响
水量在7000 m3／h的高负荷时，在原水浊度基本保持不变的情况下，连续监测沉淀水浊度，比较投加助凝剂和不投加助凝剂的沉淀池出水浊度，见下图所示：
水量在8000 m3／h的高负荷时，在原水浊度基本保持不变的情况下，连续监测沉淀水浊度，比较投加助凝剂和不投加助凝剂的沉淀池出水浊度，见下图所示：
水量在8700 m3／h的高负荷时，在原水浊度基本保持不变的情况下，连续监测沉淀水浊度，比较投加助凝剂和不投加助凝剂的沉淀池出水浊度，见下图所示：
在水量大的情况下，不加助凝剂的沉淀池由于矾花轻细在其出口处容易出现跑矾花现象，沉淀池出水浊度较高而且不稳定；而在投加助凝剂的沉淀池由于矾花密实粗大，大大提高絮凝体与水分离速度，当水量大沉淀时间缩短时，其出口处也不会出现有矾花跑出，相比而言其出口处的沉淀水浊度就低些，出水浊度也很稳定。
通过以上高负荷条件下的沉淀水浊度比较可以明显的看出，投加助凝剂的沉淀池整体的除浊效果有很大程度的改善，出水浊度相对稳定。
2．1．3负荷突变条件下，投加助凝剂对沉淀水的影响
相同的原水条件下，投加助凝剂，在连续的一段时间内负荷突变监测沉淀水的出水浊度。水量5500m3／h运行3个小时，然后突然加大负荷到7000m3／h运行3个小时，再减小到5500m3／h运行3个小时，其沉淀水浊度如下图所示：
由上图可以看出，使用助凝剂后沉淀水出水浊度在负荷突然变化的情况下起伏不大，能够稳定出水水质的。
2．2水温对应用助凝剂的影响
在常规工艺生产过程中，低温水处理困难，因水温低时尽管增加投药量，絮凝体的形成也很缓慢而且结构松散、颗粒细小，这就导致浊度较高。在低温水时投加适量助凝剂后，加强了脱稳胶粒互相凝聚，加快固液分离，使得沉淀水出水浊度有所降低。通过本次试验可以看出，在源水水温较低时，应用助凝剂对沉淀池的浊度降低有着明显的效果。
水温对应用助凝剂后的浊度变化影响见下图：
由上图分析可知原水水温在5℃以下的低温时，投加助凝剂对沉淀水浊度的降低率很明显平均在20％左右。当原水水温在5"C至6．5"C时，投加助凝剂后的沉淀水浊度降低率平均在10％左右。由试验中的数据看来在水温特别低时，助凝剂的强化沉淀效果好一些。
2．3投加助凝剂对滤池的影响
2．3．1投加助凝剂对滤池滤速的影响
比较滤池的滤速情况可以发现，未加助凝剂时，滤池经16小时运行后，滤速下降6．5m／h左右，而且滤速下降较慢，运行比较平稳；投加助凝剂运行16小时后，滤速下降了9．Om／h左右，滤速的下降速度显著，特别在运行周期接近末尾时，滤速陡然下降，过滤水量大减：试验中根据运行情况缩短滤池的运行周期为12小时，在滤池运行周期12小时的运行中，滤速下降7．5lm／h至11．40m／h。通过试验结果说明在应用助凝剂的过程中，对整个滤池的影响还是很大的，使用时间越长影响越大。
2．3．2投加助凝剂对滤池过滤周期的影响
滤池在不投加助凝剂正常运行情况下，过滤周期是大约16个小时，在投加助凝剂生产试验过程中，水头损失增长很快，在运行到12小时以后滤水量降低，并且引起水头负增长。根据运行所出现的问题，及时对滤池的反冲洗周期进行调整，缩短为12小时。应用助凝剂后使滤池的过滤周期缩短了1／4左右。
2．3．3滤池含泥量的影响
砂层含泥量测定取样在滤池反冲后进行，在4＃滤池各取四个点表层20cm之内的砂，然后将其混合成测定砂样，测定结果对照情况以及滤池的技术参数见下表：
冲洗后滤层表面含泥量的评价表如下：
应用助凝剂以后，砂层的含泥量测定结果能令人满意，也就是助凝剂的使用对滤池含泥量影响不大。
2．4经济效益比较
在相同原水水质前提下，比较高分子助凝剂聚丙烯酰胺和混凝剂硫酸铝联用处理工艺与仅投加混凝剂硫酸铝工艺的药剂费用。
由上表中可以看出，在水量较大的情况下，平均可以节约混凝剂4mg／L水，助凝剂的投加量在0．1ppm左右。试验前期我们试验了不同的助凝剂投加量，当助凝剂投加量在O．15 ppm左右时，滤池在原有的运行周期下负荷太重已无法承受，有溢水现象发生。助凝剂投加量在O．1ppm左右运行的比较稳定。对投加助凝剂进行技术经济比较见下表所示：
由经济比较可知应用助凝剂在经济方面差别不大，主要是对水量较大时保证水质起到了一定的作用。
3 几点结论
经过大量的生产试验，我们对高分子助凝剂聚丙烯酰胺应用于黄浦江原水中的助凝效果有了一定了解和认识，积累了一些使用经验。概括生产试验结果，可以得到下述几点结论：
①高分子助凝剂在配制过程中要格外小心，充分溶解，保证其有很好的助凝效果；高分子助凝剂的配制浓度1．Og／l左右最佳。
②助凝剂的最佳加注点在反应池的2／3折板转角处。
③通过在常规的工艺中投加一定量的助凝剂——有机高分子聚合物，可以明显降低沉淀池出水浊度，一定程度上降低滤池出水浊度，提高水质。特别在高负荷条件下，投加助凝剂的沉淀池和滤池的出水浊度明显降低，而且出水浊度也比较稳定，从而确保出水水质。
④投加助凝剂后，在负荷突变时，也能保证出水水质的稳定，避免了水质事故。
⑤原水水温在5℃以下特别低时，投加助凝剂对沉淀池出水浊度降低率高达20％左右。、
⑥使用助凝剂将缩短滤池的过滤周期，正常的过滤周期是16小时，缩短后的过滤周期为12小时，过滤周期缩短了1／4左右。
⑦根据技术经济比较，助凝剂和硫酸铝联用可节约硫酸铝15％左右，总体价格差别不大。
从整个试验结果分析，硫酸铝混凝剂和高分子助凝剂聚丙烯酰胺联用处理黄浦江原水水质，能够强化混凝沉淀，稳定出水水质，有效的提高水厂的制水能力。特别在高负荷情况下能够确保出水水质，抗负荷突变能力也较强。
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上个世纪七十年代，美国有一个叫凝聚分离去除腐殖质的方法，应该是后来强化混凝的理论基础。
大概的原理是腐殖质类与铝、铁等的络合物在不同pH下的溶解性不同，铝络合物在pH5.0左右溶解度最小，铁的络合物在pH4.0左右溶解度最小。所以要提高腐殖质的去除效率，可以在酸性条件下用较多的铝、铁使腐殖质以沉淀方式去除，然后再提高pH，去除多余的铝、铁等离子。
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好东西！作为污水处理净化水处理都离不开絮凝反应，絮凝剂的选择、搭配、使用条件的选择很值得研究！共同努力！
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腐殖质类具有很多的酚羟基和羧基，与多价金属离子的络合能力也很强，所以小分子的腐殖质在混凝时，可能主要起阻垢剂的作用，而大分子腐殖质主要起絮凝剂作用。
所以大分子的腐殖质通过混凝容易去除，而小分子的腐殖质不容易通过混凝去除。
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2．4腐殖质作为电子穿梭物质在微生物燃料电池中的应用
由于大部分微生物不具有电化学活性，电子无法直接从微生物到达电极，所以很多微生物燃料电池都需要电子穿梭物质的参与，即构成间接微生物燃料电池。常用的电子穿梭物质有AQDS等。
Lowy等人在沉积物燃料电池中应用掺杂AQDS的石墨电极，发现AQDS促进了能量的产生，增加幅度达5倍。
冯雅丽等利用微生物电池对微生物在矿物表面电子传递的过程进行了实验研究。。结果表明：电子穿梭物质AQDS虽然能在初期有效加快Fe(OH)3还原速率，但是当细胞吸附完成后，其作用就不再显着了，说明微生物催化矿物氧化还原反应动力学受生物膜控制。初期加入AQDS电流快速升高，较快达到稳定的最高点；而不加AQDS，需要一个长期的慢慢吸附、生物膜形成的过程。而在电池稳定后，即吸附完全、生物膜形成后，再加入AQDS，只是略微地提高了电流。
Milliken等人发现六种Desulfitobacterium细菌都能还原AQDS，但只有菌株DCB2能持续的还原AQDS并产生产超过24h的电流。这也说明单纯还原腐殖质模式物不足以维持电极还原。
2．5腐殖质微生物还原与其它微生物还原类型的比较
从热力学角度来说，腐殖质微生物还原与其它微生物过程，如硫酸盐还原、产甲烷等生命活动，有着一定的优势。Cervantes等人研究了腐殖质微生物还原与甲烷产生之间的竞争关系。他们从各种环境中取不同的厌氧污泥做实验，以不同的底物为电子供体，当环境中重碳酸盐为唯一的电子受体的时候，H2、乙酸、丙酸、乙醇和乳酸都能在微生物作用下，转化生成甲烷。而当培养液中加入AQDS时，在所有的情况下甲烷产生受抑制，此时腐殖质还原占主导地位。从而表明腐殖质还原是自然界普遍存在的现象，在各种环境底物有机物氧化过程中，腐殖酸的醌基团作为最终电子受体的作用，对于自然界中碳循环过程有着非常重要的作用。。
Cervantes等的研究还发现，当以苯酚作为电子供体时，在培养的第一周，甲烷产生速率要高于AQDS的还原速率，这是由于腐殖质还原微生物存在滞后期的必然结果。以甲酚作为电子供体，在硝酸盐和AQDS共存时，AQDS的还原通常发生在脱氮完全后。但菌群通过氧化丙酸盐积累乙酸盐的脱氮却促进了AQDS的还原。考虑到的甲烷温室效应，微生物还原腐殖质物质也可能在全球气候保护中有一定意义。
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近年来随着社会和经济的发展,水资源受到了越来越严重的污染和破坏,各地水污染事件时有发生。而国家和人民群众对饮用水水质的要求却是越来越高, 2006年我国推出了严格的饮用水水质新标准。与此同时,我国大部分城市的自来水厂采用的常规工艺,难以应对频发的污染问题和无法满足人民群众对水质的要求。因此,针对现阶段水源水质的特点,研究安全、高效、低耗的饮用水处理工艺系统,具有重要的现实和战略意义。本研究以天津地区的水源水作为研究对象,以实际工程应用为目标,开展了较为系统的中试试验。试验以天津地区的水质特点和水质分期情况为依据,以适合于天津水源水质的单元工艺为基础,确定了适合于不同时期天津水源水的组合优化处理工艺系统,并得出了如下重要成果。首先采用聚类分析中的Wards法对天津地区的滦河水源水和黄河水源水进行了聚类分析。分析发现:在一年的周期中,滦河源水可以分为3个水质期,黄河源水可以分为2个水质期。在确定了水质期的基础上,利用因子分析法对各个水质期的重要信息进行了提取。通过以上分析发现,滦河的3个水质期可以分类为高温高藻期、低温低浊期和常规水质期;黄河的2个水质期可以分类为高污染期和低污染期。接下来...更多对滦河和黄河源水进行了相关的时间序列分析,得出了各个主要污染物随时间的变化函数,为水处理工艺系统的远期设计提供了重要依据。根据天津地区的水源水质特点,从预处理技术子系统各集成单元、强化混凝集成单元、强化气浮/沉淀集成单元、强化过滤集成单元、深度处理子系统各集成单元、安全消毒集成单元等入手,进行了单元工艺系统的集成结构构建及其在水处理系统中的效能评价。研究发现预氧化具有明显降低混凝剂投药量,提高气浮和过滤常规处理单元出水水质作用;粉末活性炭预处理具有改善常规工艺出水水质的作用;强化混凝、强化气浮、强化过滤等强化常规工艺提高了常规工艺对有机物、浊度、藻类、消毒副产物前体物等的去除效率;臭氧生物活性炭深度处理技术能够有效去除水中各类有机物;短时游离氯后转氯胺的顺序氯化消毒工艺安全经济地实现对病原微生物和消毒副产物的双重控制。在单元处理工艺系统集成结构构建的基础上,针对滦河水源高藻期、滦河水源正常期、黄河水源低污染期、黄河水源高污染期四个水质期的原水水质特点,以强化常规处理工艺系统和强化常规处理工艺系统+深度处理工艺系统为基本形式,进行了组合处理工艺系统的系统研究和评价。在滦河水源高藻期,在32种常规和强化常规处理工艺系统中优选出了适合的3种强化常规组合处理工艺系统。在13种深度处理组合工艺系统中,发现气浮常规处理工艺系统与臭氧生物活性炭组合和强化常规处理工艺系统与臭氧生物活性炭组合工艺系统能够满足供水水质安全的各项要求。在滦河正常水质期,根据7种强化常规处理工艺系统的比较发现,HPAC强化混凝气浮-过滤处理工艺系统可以满足供水安全要求。在针对5种深度处理组合处理工艺系统的研究中,得出了常规处理工艺系统与臭氧生物活性炭组合工艺系统是最优系统。针对黄河低污染期的水质特点,在14种常规和强化常规处理工艺系统中优选出了3种出水保障率较好的处理工艺系统。在12种深度处理组合处理工艺系统的研究中,发现强化常规处理工艺系统与臭氧生物活性炭组合工艺系统为最优工艺系统。选择13种常规和强化常规处理工艺系统以黄河高污染水为原水进行研究,发现常规和强化常规处理工艺系统的处理效果不是很理想。进一步重点考察了12种常规/强化常规+深度处理组合工艺系统得处理效果,结果发现只有臭氧预氧化-气浮-过滤-臭氧生物活性炭处理工艺系统满足出水约束。最后,以层次分析法和灰色关联度等数学方法为基础,从经济和技术相结合的角度,对适合不同水质期的各个处理工艺系统进行了进一步的工艺系统优化,发现适合滦河高藻期的处理工艺系统是“HPAC强化混凝气浮-过滤-臭氧生物活性炭系统”,其制水成本为0.64元/m3;适合滦河正常水质期是常规处理工艺系统HPAC强化混凝气浮-过滤工艺系统,制水成本仅为0.52元/m3;适合黄河低污染水质期的处理工艺系统是HPAC强化混凝气浮-过滤-活性炭,制水成本为0.57元/m3;适合黄河高污染期的处理工艺系统是臭氧预氧化-HPAC强化混凝气浮-过滤-臭氧生物活性炭是较为合适的处理工艺系统。综合以上因素,最终确定了一套完整的适合于天津地区和北方地区的水处理工艺系统:臭氧预氧化-HPAC强化混凝气浮-过滤-臭氧生物活性炭工艺系统。
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