文章摘要：
中图分类号：TU991.2 文献标识码：B 文章编号：1000-4602(2000)01-0030-03
水处理绝大多数的工艺过程可以归结到这样一个程序：反应(化学反应或生化反应)→物质析出→絮凝长大→把絮凝长大物质从水中分离出去，即水中一些溶解性的有机物分子经强氧化剂的氧化作用分解成一些更小的分子，其中一些分子带有很强的极性，互相络合，在其络合过程中也逐渐吸附了一些非极性分子，逐渐长大，其尺度达到胶体颗粒的尺度，这是反应析出的一种形式。这种胶体尺度的有机络合物有一定的吸附能力(这......
不足或完全没有的部位，胶体颗粒不能完全或者根本不能脱稳、凝聚，这样导致高浊期表观看来矾花很大，实际上反应很差，因为总有些没能脱稳的胶体颗粒不能被矾花吸附与捕捉，高浊水之所以难处理其根本原因就在于此。大庆油田中引水厂(25×104
m3/d)从龙湖泡取水，春季解冻时正值枯水期，湖水很浅，风很大，使湖泡底泥搅起，水温是4
℃左右，造成严重低温高浊。该水厂原工艺是静态混合器混合、普通网格反应、三层侧向流斜板沉淀，到最严重低温高浊时期，水厂出水量只有(8～9)×104m3/d。低温高浊不仅有上述因高浊造成的混凝剂水解产物亚微观传质更困难的特点，而且因水温低、水的粘性大，混凝剂水解产物因微涡旋离心惯性效应的驱动，在水中向相邻近部分迁移更为困难，这样就更增加了亚微观传质的难度。混凝剂水解产物不能扩散到所有水体的细部，这些地区的胶体颗粒不能脱稳、凝聚。在反应过程中也不能完全被矾花颗粒所捕捉、吸附，严重影响了出水水质。解决问题最好办法是让混合设备在水流中造成高比例、高强度的微涡旋，利用微涡旋的离心惯性效应，提高亚微观传质速率。中引水厂使用了多相工艺研究中心推出的孔板式混合设备，彻底解决了这个问题，低温高浊期处理能力达到了设计负荷。
处理含铁地下水研究与工程实践认为，高含铁地下水用自然曝气方法不能使水中所有的二价铁离子都氧化成三价铁离子。接触氧化法则有其优势，利用滤层中铁质膜的催化作用使二价铁离子氧化成三价铁离子，它们所形成的氢氧化物的络合物，由于滤池的微絮凝作用与截留作用被去除。而滤池要形成铁质膜需要一定时间，即所谓铁质膜成熟期。在铁质膜成熟之前滤池出水是不能达标的。哈尔滨建筑大学硕士研究生刘健勇组织这样二组对比试验。两者的工艺流程如下：
高含铁水→曝气→滤池→出水
高含铁水→曝气→网格段→滤池→出水
第一个流程是目前普遍采用的地下水除铁的工艺流程。第二个流程是曝气后的水先流过一个网格段，再进入滤池。试验时地下水含铁量为11.5
mg/L，结果证明目前通用的地下水除铁工艺流程在铁质膜成熟期之前出水不能达标。而第二个流程曝气后滤池出水水质马上达标，不需要铁质膜的催化作用，处理后水中铁的含量均为微量左右或更少，甚至为痕量，铁的去除率均为97%以上。这二组对比试验说明，目前采用的曝气方法，二价铁氧化成三价铁的速率很快，而氧亚微观传质速率很低，二价铁氧化时消耗的氧得不到及时补充，高含铁量时有些二价铁就不能氧化，必须借助铁质膜的催化作用。第二个流程因曝气水流通过网格段增强了湍流扰动，增加微涡旋的比例和微涡旋强度，微涡旋离心惯性效应大大增大了亚微观传质速率。这时二价铁氧化成三价铁的所需氧不仅可以从溶解氧中得到补充，也可以从邻近地区过饱和氧气中得到补充，因此不需铁质膜的催化作用，在进入滤池之前二价铁已氧化成三价铁。三价铁的氢氧化物有很强极性及吸附能力，互相凝聚长大，而上述网格段能有效加速氢
氧化物络合物的接触与碰撞，使它们迅速絮凝，进入滤池后正好被滤池所截留，出水铁的残余量甚微。
在水处理反应中如好氧反应的活性污泥法和生物膜法及厌氧反应工艺中，障碍其反应速率和品质的第一要素仍然是传质速率，而在传质中起决定作用的是亚微观传质。因此提高亚微观传质是提高水处理反应工艺效率的决定因素。
参考文献：
［1］王绍文.惯性效应在絮凝中的动力学作用［J］.中国给水排水，1998，14(2)
：13-16.
电话：(0451)6282109
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