摘要 本文介紹了鳳凰水廠濾池濾沙在生產過程中逐漸變黑的原因及一些處理方法的討論。
關鍵詞 濾沙 變黑 金屬污染 浸泡
中圖分類號：X52文獻標識碼：A 文章編號：
(The Tangxia water company, Dongguan , Guangdong Province, Postal Code 523 710,china)
This article describes the filter sand filtration Phoenix water works in the production process gradually black and some discussion of the approach.
Keywords filter sand black metal pollution soaked
一、概述
鳳凰水廠濾池是按25萬m3/d設計的，共有10個濾池，每個濾池的濾沙是由10cm底層粗沙和1M上層細沙組成，池底設計有多個凸面鼓風口，濾池的反沖洗分為水洗、氣洗、水氣洗三個階段，全過程是自動控制進行的。觀察反沖洗的全過程，可以觀察到沖洗效果較好，可以有效地把濾沙中的沉積物沖洗干凈。但逐漸地，在實際生產過程中出現上層濾沙逐漸變黑的生產問題。發現問題后，即時考慮到問題的嚴重性，濾沙變質會直接影響到出廠水水質，影響市民的飲水健康，直接威脅到市民的身體健康。所以立即對出廠水、濾后水、待濾水進行跟蹤檢測，檢測結果：各個水樣水質都正常，同時把小范圍的濾沙挖起直到池底，發現池底層濾沙也變黑了，而且顏色比上層沙還深。根據水質檢測結果可判斷濾沙變黑沒有對水質造成影響，根據濾沙的表面現象可判斷濾沙變黑是從底層往上層逐漸變化的。接下來的任務就是要找出濾砂變黑的原因所在。
二、實驗分析
為了找出濾沙變黑的原因，采集濾沙進行進一步的分析觀察，濾沙的黑色，象是電鍍上去一樣，用一般的刷洗方法不能除去黑色。經過反復思考，首先估計造成濾沙變黑的因素很可能是金屬污染或微生物菌類污染，根據判斷，擬定實驗分析方案：
采集樣品濾沙稱取100g,，4份，分別裝于500ml具塞三角瓶中。
(1) 用500ml純水浸泡
(2) 用500ml10%硝酸溶液浸泡
(3) 用500ml20%草酸鈉溶液浸泡
(4) 用500ml20%漂白粉溶液浸泡
待以上浸泡液浸泡48小時后，觀察現象：
(1) 號浸泡溶液沒看出明顯變化
(2) 號浸泡溶液可看到有你黃色溶解物沉淀，有一些濾沙的黑色已褪去
(3) 號浸泡溶液有少許泥黃色溶解物沉淀
(4) 號浸泡溶液沒看出明顯變化
對比以上現象可以知道，黑色污染物可溶于酸性溶液，而不溶于漂白粉。結合源水水質可進一步判斷金屬污染的可能性較大，微生物污染的可能性較小。
取以上各浸泡溶液做實驗分析：
(1) 用原子吸收分析浸泡溶液中Fe、Mn、Zn、Cu、Pb的含量
(2) 對各浸泡溶液做細菌總數、總大腸菌群的微檢項目分析
檢測結果：
(1) 號浸泡溶液中各金屬元素含量都小于最低檢測限，細菌總數60CFU/ml，總大腸菌群12MPN/100ml。
(2) 號浸泡溶液中Fe為5.75mg/L，Mn為2.13mg/L，Zn、Cu、Pb均低于最低檢測限，細菌總數<1CFU/ml，總大腸菌群0MPN/100ml
(3) 號浸泡溶液中Fe為0.45 mg/L，Mn為0.26mg/L，Zn、Cu、Pb均低于最低檢測限，細菌總數<1CFU/ml，總大腸菌群0MPN/100ml
(4) 號浸泡溶液中各金屬元素含量都小于最低檢測限，細菌總數<1CFU/ml，總大腸菌群0MPN/100ml。
浸泡一周繼續觀察：(2)號浸泡溶液溶解沉淀物明顯增多，濾沙的黑色基本全部褪去。(3)號浸泡溶液溶解沉淀物有增多現象，未能除去濾沙的黑色。其余兩個溶液沒有發現變化。
三、濾沙變黑的原因
由以上的實驗分析可以斷定濾沙變黑的原因實金屬Fe、Mn污染所致。目前使用的源水中Fe的含量較高一般在0.8～2.00mg/L，Mn含量一般在0.10mg/L以下(特殊情況會達到1.0 mg/L左右)，在水處理過程中沒有很好地處理掉這兩種金屬，造成了在濾沙中逐漸沉積，在濾沙中逐漸發生化學反應最后導致濾沙變黑現象。
四、處理方法與討論
由實驗分析可知道用10%的硝酸溶液浸泡1周可有效地將濾沙的黑色除去。所以可以使用酸性物質進行浸泡處理，但考慮到酸性物質會對金屬設備造成腐蝕，損壞設備。我們只能將濾沙全部挖除來浸泡或更換濾沙，如果采取挖出來用10%的硝酸浸泡，需要大量的勞動力和一定的空間范圍，處理時間較長，按目前情況，只能在不影響供水的情況下進行處理，所以只能逐個分開浸泡，這樣耗時就更多，按實際情況推測估計最少要5至6個月，采用這種方法經粗略計算每個池費用為11萬元左右(不含人工費)，但這中方法要使用大量硝酸，處理后的廢液會對環境造成一定的污染，所以必須經過處理才能排放，這也需要一筆處理費用。如果采取更換濾沙，需時較少，每個池費用為13萬元左右(不含人工費)。 經過對各水樣的跟蹤檢測的結果，濾沙變黑沒有對水質造成影響，綜合考慮，可以暫不采取處理措施。在不得已的情況下，還是采用更換濾沙比較可行。
五、結束語
濾沙出現問題會直接關系到出廠水水質問題，直接威脅到市民的身體健康，發現問題應該迅速檢測水樣，了解水質情況，找出問題的原因所在，然后有針對性地解決問題，保障安全供水。
