低溫低濁度水是指處於溫度、濁度均較低致使對混凝沉澱產生不利影響的原水。它的水質特性，無論從化學或動力學方面都對混凝沉澱效果產生不利影響。它的概念是針對其水處理對策有異於常規水處理工藝而提出的。
基本介紹
- 中文名：低溫低濁度水
- 外文名：Low temperature turbidity water
- 學科：土木工程
- 領域：建築工程
- 特點：溫度、濁度均較低
- 工藝：常規水處理工藝
簡介,水質特徵和難處理的原因分析,低溫低濁度水質淨化技術發展,評價與展望,
簡介
低溫低濁度水是指處於溫度、濁度均較低致使對棍凝沉澱產生不利影響的原水它的水質特性，無論從化學或動力學方面都對混凝沉澱效果產生不利影響它的概念是針對其水處理對策有異於常規水處理工藝而提出的。
在氣候寒冷地區，冬季地表水溫降到0-2℃ ，濁度降到20-30mg/L左右，這種低溫低濁度水質很難處理，即使加大投藥量，用常規的給水淨化工藝，仍然達不到飲用水水質標準。必須採用特種水質處理技術，才能獲得解決。我國通過二十多年的科學試驗和生產實踐，基本攻克這一技術難關，獲得了顯著的成果，為給水事業作出一定的貢獻。
水質特徵和難處理的原因分析
低溫低濁度水的水質特徵是不僅水溫低、濁度低，且水中耗氧量、鹼度、及pH值等也很低，水的粘度甚大。因而，當向水中投加混凝劑後，混凝反應速度非常緩慢，形成的礬花細小、輕鬆，不易下沉，使反應沉澱和過濾效果很差，濾後水質濁度一般在7-10mg/L以上，有的竟高達20mg/L。即使投藥量加大到60-70mg/L，反應時間延長到25分鐘，也任達不到飲水水 質標準，水中色度和濁度反而增高，給管理上帶來了困難。經理診分析，低溫低濁水質難以處理的原因是多方面的，而水溫低的影響是主要因素。因混凝反應速率和沉澱速度與水溫有著密切關係，受水溫影響敏感。其規律是反應速度和顆粒沉降速度同水溫變化成正比關係，即反應速率和顆粒沉降速度隨水溫升高而增大，隨水溫降低而變小。國外試驗表明，水溫每升高10℃ ，反應速率要增高1倍或2倍，而最佳的混凝溫度是10℃左右。由此可見，在冬季水溫處於0-2℃條件下，顯然，混凝反應效果是很差的。根據混凝沉澱理論，水中懸浮物和膠體雜質是水處理的主要對象，在混凝沉澱過程中，顆粒大的懸浮物一般容易沉澱，而顆粒細小的懸浮物和膠體雜質卻在水中長期處於分散懸浮狀態，具有“ 膠體穩定性” 。這主要是由於微粒有布朗運動、膠體顆粒間的靜電斥力和膠體顆粒表面的水化作用所造成的。微粒的布朗運動是微粒在水中受水分子熱運動的撞擊而作出無規則的高速運動，使各微粒既處於均勻分散狀態，又促成了互相碰撞條件，從而使它們彼此吸附凝聚，促使絮體顆粒逐漸變大而導致重力沉澱膠體顆粒帶有負電荷，膠團內部滑動面上有電位，該電位越高，膠粒間的靜電斥力愈大同時顆粒表面還存在著互相引力即范德華引力，因而水中膠體微粒能否相互接近乃至結成絮體，主要取決於動力、斥力和引力這三種力的綜合作用，其中布郎運動的動能主要同水溫有關，靜電斥力和范德華引力的勢能卻與微粒間距成反比關係，也就是水溫高，則布郎運動的動能大水溫低則動能小微粒間距大則勢能小，反之則大。所以從混凝沉澱理論上看，水溫低對混凝沉澱的影響也是很大的，是主要的因素。但水溫低的客觀條件也是不易改變的。
此外，水溫對混凝劑的水解反應也有明顯的影響，水溫低對無機鹽類混凝劑鋁、鐵鹽的水解速度極為緩慢，再加上水溫低時，水的粘度大，也會增加水流剪力，不利於微粒碰撞、凝聚和絮體成長，從而減慢了沉澱速度。
基於上述理論分析，要解決低溫、低濁度水質處理的技術難題，就應該從改變混凝劑的性質上、促進絮體形成上以及提高濁度上來促進泥渣吸附等方面下工夫，以提高混凝沉澱效果，這樣才能從根本上得以解決。20多年來，先從助凝劑逐漸發展到微絮凝接觸過濾，又開始探索用浮沉池對低溫低濁度水進行研究工作，都取得了可喜的成果、進一步促進了給水處理技術的發展。
低溫低濁度水質淨化技術發展
20多年來，我國對低溫低濁度水淨化技術研究，主要從加強混合反應和接觸過濾兩個方面推進，歸納起來有三種方法，即泥渣回流法、溶氣淨選法和微絮凝接觸過濾法。這些方法多同使用高分子助凝劑分不開的。當然要根據水質條件，有的水質也可以不需要投加助凝劑。
當採用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑投加於低溫低濁度水中時，在混凝反應過程中，效果甚差。這是因為無機鹽混凝劑在水解時為吸熱反應，特別是鋁鹽，當水溫低於5℃時，水解速度很慢如果使用高分子電解質作助凝劑，則受水的溫度影響甚小。有人試驗證實，投陽離子高分子電解度作助凝劑時，水溫對助凝劑用量和絮凝速度影響較小，只有在水溫接近2℃時，將助凝劑投加點向前移一些，來延長接觸時間，可以減少溫度的影響。雖然也有採用鋁鹽和鐵鹽發揮聯合作用，以克服水溫對鋁鹽的不良影響，但是效果仍然不如投加高分子助凝劑為好。國外多套用高分子助凝劑，都取得較好效果。
評價與展望
回顧多年來，這項新技術的發展過程，是以理論到科學實驗，再從科學實驗到生產實踐的結果，而且針對不同水質條件，採取不同的淨化方法，來達到最佳的技術經濟效益。
