pH
≈6 的条件下,强化混凝可增加 65%的 NOM 去除率。过量加入相近剂量的混凝剂,铁盐
对
NOM 的去除效果明显优于铝盐,其解释是:
①铁盐的酸化能力比铝盐强,所以其混凝
时
pH 值比铝盐低,较低的 pH 条件会增加腐殖酸类物质的质子化程度,增加混凝剂水解产
物上的正电荷密度,减少混凝剂需求量,有利于有机物吸附到金属氢氧化物上;
②尽管铝
盐水解产物的比表面积[
200~400m2/gAl(OH)3]大于铁盐水解产物的比表面积[160~
230m2/gFe(OH)3],但相近剂量的铁盐水解产生 Fe(OH)3 的量是铝盐水解产生 Al(OH)3 量
的
2.8 倍。另外还发现了高分子聚合物作混凝剂对溶解态 NOM 的去除效果较差,这是由于
它们不能产生对有机质具有较好吸附作用的水解产物,也说明了水中
NOM 的混凝去除机
理主要是被吸附在混凝剂水解产物
(金属氢氧化物)上而从水中分离出来。F.Julien 等人[8]
的研究也表明,铁盐对
NOM 的去除效果优于铝盐,有机物上有一个或没有功能基时,不
能同时被典型的混凝
—絮凝和吸附在金属氢氧化物絮体上而去除,而含有至少两个相邻功
能基
(-COOH 和-OH)的化合物可同时由混凝
—絮凝和吸附去除,有机物的去除取决于其上
的功能基
-COOH 和-OH 的多少及分子质量,且有机物最大去除率并不发生在 ζ 电位为 0 时。
Joseph G.等人[3]对腐殖酸类物质较多的原水进行混凝试验时,发现混凝剂量与 TOC 去
除率关系曲线上出现突变点,而相对腐殖酸类物质较少的原水,混凝剂量与
TOC 去除率关
系曲线比较平缓,这说明水中
NOM 的去除主要依靠沉淀和共沉淀。Joseph G.等人还比较了
几个主要的有机物去除工艺特征
(见表 1),认为强化混凝是去除天然水中有机物较经济、实
用的一种工艺。
Eric M.Vrijenhoek 等人[9]研究发现,去除 THMS 先质的最佳 pH 值为
5.5,去除机理可能是:在混凝剂用量低时,形成金属
—有机物的复合物;而在混凝剂用量
较高时,有机物吸附到金属氢氧化物上而被去除,腐殖酸类成分多的原水,
NOM 去除率较
高。试验还表明,在低
pH 条件下能维持原有的浊度去除效果。
表
1 主要的有机物去除工艺比较
处理工艺
NOM 去除效果
工艺复杂性
工艺成本
强化混凝
较好
低或中
低
GAC 吸附
好
中或高