隨著工、農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，近年來，由于環(huán)境污染影響城市供水的事故頻發(fā)，給供水安全造成了嚴(yán)重威脅，引發(fā)全社會的高度關(guān)注[1-2]。水中含有的鎳污染物為強(qiáng)疑似致癌物，且可能是白血病的致病因素之一[3]。中國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，鎳在飲用水中的限值為0.02 mg/L[4]。本試驗(yàn)根據(jù)水中鎳在堿性條件下的可沉淀性，采用化學(xué)沉淀和強(qiáng)化混凝聯(lián)用技術(shù)對水源水中的鎳進(jìn)行去除處理，為自來水廠應(yīng)對突發(fā)水源鎳污染提供技術(shù)依據(jù)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原水水質(zhì)

東江水源水，pH 為7.0~7.2，濁度為23.4~67.8 NTU，堿度為22.3~30.1 mg/L，耗氧量為1.87~2.31 mg/L，加入鎳標(biāo)準(zhǔn)試劑(20 mg/L)，配制成試驗(yàn)用水。

1.2 主要分析項(xiàng)目及方法

pH：pH 計(jì)；濁度：散射濁度儀；鎳：電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)。

1.3 試驗(yàn)方法

移取1 L試驗(yàn)用水于1 L燒杯中，加入0.1 mol/LHCl 或0.1 mol/LNaOH 預(yù)先調(diào)節(jié)pH，投加聚合氯化鋁作為混凝劑，混凝并靜置30 min 后，取上清液用ICP-MS 測定沉淀后出水鎳濃度?；炷^程采用六聯(lián)混凝試驗(yàn)攪拌機(jī)，攪拌程序如表1所示。

表1 混凝攪拌程序

Tab.1 Mechanical process of coagulation and sedimentation

2.1 pH 對鎳處理效果的影響

在東江原水中加入鎳標(biāo)準(zhǔn)試劑，配制成濃度分別為0.04mg/L、0.10 mg/L 的試驗(yàn)用水，調(diào)節(jié)pH 在7.0~10.0 之間，投加1.2 mg/L 聚合氯化鋁(以Al2O3 計(jì))，混凝并沉淀后測定水中剩余鎳濃度，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 pH 對出水鎳濃度的影響

Fig.1 Influence of pH on nickel concentration in outflow

從圖1 可以看出，隨著pH 的升高，沉淀后出水中鎳濃度呈現(xiàn)下降的趨勢，去除率隨著pH 的升高而增大。當(dāng)原水中鎳濃度為《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》限值的2 倍時(shí)，若投加1.2 mg/L聚合氯化鋁，需要將pH 調(diào)節(jié)至10.0，沉淀后出水才能去除至限值濃度以下，而原水鎳濃度為限值5 倍時(shí)，即使調(diào)節(jié)pH 至10.0，沉淀后出水鎳濃度仍超過限值。

2.2 混凝劑投加量對鎳處理效果的影響

在其它條件不變的情況下，鎳的去除率隨著pH 的升高而提高。但pH 并非調(diào)得越高越好，對于水廠實(shí)際情況來說，如果pH 調(diào)得過高，不僅混凝劑混凝效果變差，而且對于pH 的回調(diào)也較困難，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上都是不可行的。因此在水源突發(fā)污染事件中，應(yīng)綜合考慮pH 和混凝劑投加量的多少來選定最佳的pH。因此在上述試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選定效果較明顯的pH(9.0、9.5、10.0)，調(diào)節(jié)聚合氯化鋁投加量從1.2~3.6 mg/L，來確定原水中鎳超過限值不同倍數(shù)時(shí)混凝劑的最佳投加量。

2.2.1 pH 為9.0 時(shí)，調(diào)節(jié)混凝劑投加量

調(diào)節(jié)原水pH 為9.0，改變聚合氯化鋁的投加量，混凝并沉淀后測定水中剩余鎳濃度，結(jié)果見圖2。

圖2 pH 為9.0 出水鎳濃度變化曲線

Fig.2 Variation curve of nickel concentration in outflow when pH is 9.0

從圖2 可以看出，保持反應(yīng)前pH 為9.0，沉淀出水鎳濃度隨著混凝劑的增加而降低，去除率隨著混凝劑的增加而升高。當(dāng)原水中鎳濃度為限值的2 倍時(shí)，投加1.8 mg/L聚合氯化鋁可以將沉淀后出水中鎳濃度降至限值以下。當(dāng)原水中鎳濃度為限值的5 倍時(shí)，增加混凝劑投加量對鎳的去除率提高不明顯，投加3.6 mg/L 聚合氯化鋁，出水中鎳濃度仍有0.0448 mg/L。

2.2.2 pH 為9.5 時(shí)，調(diào)節(jié)混凝劑投加量

調(diào)節(jié)原水pH 為9.5，改變聚合氯化鋁的投加量，混凝并沉淀后測定水中剩余鎳濃度，結(jié)果見圖3。

圖3 pH 為9.5 出水鎳濃度變化曲線

Fig.3 Variation curve of nickel concentration in outflow when pH is 9.5

從圖3 可以看出，反應(yīng)前pH 為9.5，沉淀出水鎳濃度隨著混凝劑的增加而降低。當(dāng)原水中鎳濃度為限值的2 倍時(shí)，仍需投加1.8 mg/L 聚合氯化鋁可以將沉淀后出水中鎳濃度降至限值以下。當(dāng)原水中鎳濃度為限值的5 倍時(shí)，增加混凝劑投加量對鎳的去除率提高不明顯，投加3.6 mg/L 聚合氯化鋁，出水中鎳濃度仍有0.02468 mg/L。

2.2.3 pH 為10.0 時(shí)，調(diào)節(jié)混凝劑投加量

調(diào)節(jié)原水pH 為10.0，改變聚合氯化鋁的投加量，混凝并沉淀后測定水中剩余鎳濃度，結(jié)果見圖4。

圖4 pH 為10.0 出水鎳濃度變化曲線

Fig.4 Variation curve of nickel concentration in outflow when pH is 10.0

從圖4 可以看出，反應(yīng)前pH 為10.0，當(dāng)原水中鎳濃度為限值的5 倍時(shí)，投加2.4 mg/L 聚合氯化鋁可以將沉淀后出水中鎳濃度降至限值以下。

3 結(jié)論

采用化學(xué)沉淀和強(qiáng)化混凝聯(lián)用技術(shù)可以有效去除水源水中的鎳，調(diào)節(jié)原水pH 至9.0，投加1.8 mg/L 聚合氯化鋁，可以將限值濃度2 倍的鎳去除至達(dá)標(biāo)，而要使得限值濃度5 倍的鎳去除至達(dá)標(biāo)，需要調(diào)節(jié)原水pH 至10.0，并投加2.4 mg/L 聚合氯化鋁。

參考文獻(xiàn)

[1]崔福義．城市供水應(yīng)對突發(fā)性水質(zhì)污染若干技術(shù)問題的思考[J]．給水排水，2009，35(8)：1-3．

[2]王健，陸少鳴．突發(fā)性水污染事件中氰化物的去除研究[J]．水處理技術(shù)，2009，35(3)：27-29．

[3]康立娟，孫鳳春．鎳與人體健康及毒理作用[J]．世界元素醫(yī)學(xué)，2006，13(3)：39-42．

[4]中華人民共和國衛(wèi)生部．生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S]．2006：4．

(本文文獻(xiàn)格式：巢猛，胡小芳．化學(xué)沉淀法去除水中鎳污染物的試驗(yàn)研究[J]．廣東化工，2011，38(4)：81-82)

[作者簡介] 巢猛(1978-)，男，湖南岳陽人，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)榻o水處理技術(shù)及水質(zhì)監(jiān)測。

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