随着我国工农业生产的迅速发展和城市规模的扩大,大量含氮、磷等营养物质的城市生活污水和工农业生产污水流入水体,促使藻类的过度繁殖,从而造成了水体的富营养化。水体富营养化的加剧带来了一系列的环境问题,造成了多方面的危害。对饮用水生产的影响尤为引人关注,而这些影响主要是藻类及其代谢的有机物引起的。高藻水源水的一些特殊水质特征加大了处理难度,-些传统处理工艺如混凝/沉淀难以有效地去除藻类,而一些高级氧化技术如臭氧氧化除藻,虽然处理效果好,但投资大,运行成本高,很难在发展中国家广泛应用。 溶气气浮技术(DAF)作为一种高效、快速的固液分离技术,特别适合于处理低温低浊及高藻类水体。与传统的混凝/沉淀工艺相比,DAF具有分离效果好、投药少、负荷高等特点。因此研究混凝——气浮工艺对水体藻类及其相关有机物的去除适合我国国情及水处理发展方向的需要,有着很大的实际意义和应用价值。 逆流气浮是一种新型气浮工艺,相比于原水与回流水同向流动的传统气浮技术,可较大程度的避免溶气回流水进入气浮池时打碎脱稳絮体,逆向流动更加充分地发挥气泡/絮体聚集体悬浮层以及气泡层的拦截作用,增加了气泡与絮体的碰撞粘附几率,提高了处理效率。本文研究了混凝——逆流气浮工艺对高藻水的处理效果,将静态小试与动态试验相结合,考察了影响气浮处理效果的因素,并通过优化运行参数和改进运行方式提高处理效率,以期为本工艺的实际应用提供一定的参考和技术支持。 在静态小试中,利用混凝——气浮小试装置,以富含铜绿微囊藻(MA)的高藻水作为处理对象,得出以下实验结论：通过对比不同混凝剂的净水效果,选定聚合氯化铝(PAC)作为后续试验的混凝剂；投药量、絮凝反应搅拌强度及时间对PAC-MA絮凝体形态及强度有着显著影响；不同的絮凝方式对PAC-MA絮凝体的强度有着显著影响,2种絮凝方式(降速絮凝与恒速絮凝)形成的絮凝体形态相似时,降速絮凝形成的絮凝体强度更大,抗剪切能力更强；絮凝体的形态和强度共同影响气浮处理效果,采用降速絮凝方式,在适当的投药量、絮凝搅拌强度及时间下,形成的絮凝体枝杈较多,结构疏松,强度较大,更容易气浮去除；在实际应用中,应改善气浮反应池构造及释放器性能,使微气泡的空间分布更加均匀,减小局部湍流强度,尽量延长气泡与絮凝体的接触时间,增大碰撞几率,达到提高处理效果的目的。在混凝--逆流气浮动态试验中,以高藻期的河水作为试验原水,在静态小试所取得的实验结论基础上,分别采用常规逆流气浮(溶气水单段回流)和溶气水分段回流两种运行方式对高藻水进行处理,研究结果表明：采用分段回流可以增强了气泡/絮体聚集体悬浮层的拦截作用,减小悬浮层的厚度而增加过渡层的厚度,延长过渡层中小絮体与气泡的碰撞接触时间,从而强化了气泡与絮体间的相互作用,改善了出水水质,提高了处理效率；采用分段回流时,最大水力负荷可以达到17m/h,与常规工艺最大水力负荷(11m/h)相比提高了近55％,处理效率明显提高：分段回流时,可移动式释放器(M)与固定式释放器(F)的回流量比以及M与原水进水口的距离对处理效果有显著影响,当M与F的流量比控制2～3之间、M与进水口的距离在60～90cm之间时,处理效果较好；当PAC投药量为11.2～19.6mg/L AL2O3、快速混合G值为500s-1、两级降速絮凝G值分别为100s-1和20s-1、溶气水回流比为8～12％、排渣比为10％左右、水力负荷控制在15～17m/h时,分段回流工艺对各污染物的去除情况为：对浊度的去除率为92～96％,对色度的去除率为73～90％,对藻类的去除率为89～97％,对叶绿素a的去除率为85～91％,对,TOC的去除率为34～52％,对UV254的去除率为27～57％。最后,借鉴其它水处理系统数学模型,运用多元线性回归的方法,建立本工艺原水进水流量Q、原水浊度T0、出水浊度T1与投药量D数学模型：D=0.766·Q0.370·T00.972·T1-0.266。