受水源水污染日益加剧的影响及人们对饮水安全意识的提高,旨在改善人们饮用水质量的新型供水方式——管道分质供水越来越受到关注和重视。管道分质供水在水处理过程中大多数采用反渗透或纳滤膜技术,该技术在除去了水中有毒有害物质的同时,也使水的性质发生了部分改变,如水的pH值由中性变成弱酸性,这不利于人体健康,也影响了人们对分质供水的接受程度。因此,改善和提高管道分质供水水质的pH值将会直接影响人们对管道分质供水的接受程度,并对管道分质供水的良性发展起到一定促进作用。水的pH值主要是由水中CO2、CO32-、HCO3-及H2CO3的平衡状态所决定。

由于用反渗透或纳滤膜技术,除去了水中大部分无机微量元素和有机质,改变了自然水体系中的这种平衡,从而导致水质pH值发生改变。要使经过反渗透或纳滤膜处理后的纯水的pH值呈现中性或弱碱性,需要找到一种既可改变纯水中CO2、CO32-、HCO3-及-H2CO3的平衡又不引起纯水水质发生较大改变的物质。通过调查广州某地区的水源水质发现,该地水质,大多呈矿泉水的性质,pH值呈弱碱性,调查还发现,该地区富含丰富的天然碳酸盐矿物,是可能导致该地水质呈现弱碱性的原因。因此,利用采自该地的几种天然碳酸盐矿物对经反渗透处理的出水进行pH调整研究。

1研究方法

1.1实验材料

改善水质pH值的主要材料为采自广州某地区的三种天然碳酸盐矿物,其主要成份为CaCO3,含量大于99%。分别将矿石碎成3～5mm大小的颗粒,其外观特征如表1所示。

1.2工艺流程

将pH值改善和管道分质供水水处理工艺流程结合,其流程如下:源水(自来水)→石英过砂滤器→活性炭过滤器→保安过滤器→RO膜处理→pH值调节器→GAC过滤器→精密过滤器→TCCA杀菌器→净水箱

1.3实验装置

实验装置如图1所示,调节pH所用的矿石放在图中容器内,通过调节装置上的1、2、3三个调节阀的阀位达到控制纯水出水pH值的目的。

1.4实验方法

模拟管道分质供水流程,进行管道分质供水水质调节pH的模拟实验,研究了三种矿石在纯水中的溶解速度、纯水经三种矿石处理后的pH值与TDS的关系、经pH调节后水中各种微量元素和有机物含量的变化。水质pH值采用pHs-25酸度计测定,TOC分析使用SIEVERS900TOC测定仪测定,TDS采用TDS计测定,微量金属元素分析采用ICP-MS分析。

2结果与讨论

2.1TDS与pH值关系

图2为净水的TDS与水pH值关系。由图2可见,净水的pH与水中TDS含量呈一定的相关性,经反渗透处理后的净水TDS一般在0～1mg/L,pH值在5～5.5,而经过三种矿石处理后净水的TDS与pH值都发生了明显的变化,当净水中TDS达到5mg/L时,净水的pH值已接近中性,6mg/L时,净水已呈弱碱性。这表明三种矿石都具有改变经反渗透处理后的纯水的pH值的效果。同时从图2还可看出,对于调节净水pH来说,A1效果最强,A2次之。