摘要：介绍了氧化铝涂层石英砂和未涂层石英砂对微污染原水进行直接过滤的研究结果：无论对浊度，还是对有机物的综合去除，氧化铝涂层砂滤料过滤效果均明显优于未涂层砂滤料。

关键词：改性滤料 有机物去除 过滤 氧化铝涂层砂

　　低浊或低温低浊的微污染原水在常规的混凝、沉淀、过滤等处理工艺中得不到理想的处理效果。采用氧化铝改性剂涂在石英砂上，可改变石英砂表面的负电性。采用这种氧化铝涂层砂进行直接过滤，可以有效地提高对浊度和有机物的去除效果。

1 滤料、原水和实验方法

1.1 滤料及试剂
　　筛选水厂过滤用的石英砂，粒径0.5～1.2 mm，其化学成分SiO₂占90%以上。采用AR级的AlCl₃·6H₂O、NaOH和HCl试剂对石英砂进行改性处理。
1.2 “涂铝砂”的制备
　　采用0.1 mol/L的HCl溶液对石英砂表面进行预处理，浸泡24 h后，用蒸馏水冲洗干净，然后在110 ℃烘箱中烘干。配制1 mol/L的AlCl₃·6H₂O溶液250 mL，用NaOH溶液调整pH以使形成氧化铝悬浮液。在氧化铝悬浮液中加入500 g砂，分装于两个三角烧杯中，放于磁力加热搅拌器，在70 ℃条件下连续搅拌3 h，然后置入110 ℃烘箱烘干。经烘干的氧化铝涂层砂再用蒸馏水冲洗干净，在110 ℃烘箱中烘干后供使用。
1.3 原水
　　过滤原水取自盛夏的同济大学校园内三好坞河水，再加入等量的自来水，浊度约20NTU。
1.4 实验方法、测试项目与仪器
　　分别将涂铝砂和石英砂装入滤料高度为70cm的两个滤柱中，不投加任何混凝剂，采用等水头减速过滤进行微污染原水的直接过滤对比实验。
　　测试项目与仪器见表1。

2 实验结果与讨论

2.1 浊度的去除效果
　　涂铝砂和未涂层石英砂的直接过滤除浊效果见图1。从图1可知，涂铝砂除浊效果显然比未涂层石英砂好。两种不同滤料在相同进水水质情况下经60多 h过滤后进行冲洗，冲洗后分别进行再过滤，其处理效果见图2。从图2可知，涂铝砂的除浊效果仍然优于未涂层石英砂。

2.2 有机物的综合去除效果
　　由于原水中含有种类繁多的微量有机污染物，实验中采用UV₂₅₄、TOC和COD_Mn3种参数表示水中有机物含量变化。图3、4、5分别为涂铝砂和未涂层砂滤后水中的UV₂₅₄、TOC和COD_Mn随过滤时间的变化。从图中可见，尽管天然河水水质变化很大，但涂铝砂在过滤过程中，对UV₂₅₄、TOC和COD_Mn的去除效果明显优于未涂层砂。

　　图6和图7为经过60多h过滤及冲洗后涂铝砂和未涂层砂滤后水中的UV₂₅₄和TOC随过滤时间的变化，可以看出，涂铝砂对有机物的去除效果仍然优于未涂层砂。