微污染水源水處理技術(shù)及工程應(yīng)用

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1、微污染水源水處理技術(shù)及工程應(yīng)用向偉遼寧大唐國(guó)際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司遼寧省阜新市123000【摘要】木文針對(duì)當(dāng)前微污染水源水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,分別闡述了深度處理技術(shù)、新型處理技術(shù)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上,對(duì)未來這一技術(shù)領(lǐng)域的研究與發(fā)展方向進(jìn)行了展望,進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)對(duì)微污染水源的高效處理奠定基礎(chǔ)。只有不斷的加大該硏究領(lǐng)域的硏究力度,才能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)對(duì)水資源的凈化奠定基礎(chǔ),進(jìn)而確保飲用水的安全性,并實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境的進(jìn)一步保護(hù)?!娟P(guān)鍵詞】水污染;節(jié)能;環(huán)保;進(jìn)展對(duì)策一、微污染水源水質(zhì)特點(diǎn)微污染水源水一般是指水體受到有機(jī)物污染,部分水質(zhì)指標(biāo)超過GB3838-2002《地

2、表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》III類標(biāo)準(zhǔn)的水體。微污染水源水的污染指標(biāo)以高鐳酸鹽指數(shù)(CODMn)和NH3-N為主,具有有機(jī)物綜合指標(biāo)值(以CODMn表示)較高、NH3?N濃度較高、嗅和味明顯等特點(diǎn)。常規(guī)工藝處理后的出水水質(zhì)難以達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),其水質(zhì)問題主要有:①嗅閾值較高。色、嗅、味等感官性狀有待提高。②常規(guī)處理工藝對(duì)NH3?N、CODMn去除能力有限。當(dāng)原水NH3?N、CODMn較高時(shí),出水中的NH3-N、CODMn等指標(biāo)無法滿足現(xiàn)有的?;铒嬘盟l(wèi)牛標(biāo)準(zhǔn)。③藥耗、氯耗量較高。藥耗量增大,在混凝工藝過程中可能產(chǎn)牛鋁和丙烯酰胺等副產(chǎn)物。此外,水廠加氯消毒的氯單耗長(zhǎng)期居高不下,而

3、微污染水中的有機(jī)物濃度較高,使得出廠水中產(chǎn)牛消毒副產(chǎn)物的風(fēng)險(xiǎn)加大。二、當(dāng)前中國(guó)微污染水源水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀1、深度處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀1.1膜過濾技術(shù)膜技術(shù)的基木原理是在某種推動(dòng)力作用下,利用原水中的水分子可以透過分離膜的能力,將水中色度、臭味、消毒副產(chǎn)物前體物質(zhì)及其它有機(jī)物和微牛物等去除,從而得到可以飲用的水。常用的膜技術(shù)包括微濾、超濾、納濾和反滲透。劉婷等[24]采用臭氧預(yù)氧化■膜生物反應(yīng)器工藝處理微污染水,對(duì)濁度、CODMn.DOC和UV254的平均去除率分別為99?3%、32.6%、18.7%、30.1%,整個(gè)系統(tǒng)對(duì)AOC的去除率為13?4%。吳啟龍等[25]研究

4、了新型陶瓷膜在不同孔徑和操作壓力下對(duì)藻細(xì)胞及葉綠素a的去除效果。結(jié)果表明,藻細(xì)胞都能得到完全去除,對(duì)葉綠素a的平均去除率約為96%,出水濁度穩(wěn)定在0.12NTU以下,對(duì)CODMn的去除率為10%?20%。膜技術(shù)作為新的水處理技術(shù)越來越受到人們的重視,在微污染水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。1.2臭氧一生物活性炭技術(shù)臭氧一生物活性炭技術(shù)是將臭氧化學(xué)氧化、臭氧消毒、活性炭物理化學(xué)吸附、生物降解技術(shù)合為一體,也是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外飲用水深度處理的主流工藝。采用臭氧—生物活性炭技術(shù)深度處理松花江微污染水源水。中試研究結(jié)果表明,臭氧預(yù)氧化具有助凝作用,從而節(jié)省混凝劑用量;同時(shí)臭氧氧化工藝的設(shè)置

5、可以提高后續(xù)活性炭濾池的凈水效果。研究了臭氧一生物活性炭給水中試裝置深度處理南方某市II卜V類微污染水源水。結(jié)果表明,臭氧一生物活性炭深度處理工藝岀水中的營(yíng)養(yǎng)性指標(biāo)(NH3—N、TP、鐵、鎰、AOC),較常規(guī)處理工藝出水有了大幅度地降低,從而增強(qiáng)了飲用水的生物穩(wěn)定性和安全性。近些年,臭氧一生物活性炭組合工藝在城市深度水廠中的應(yīng)用較為廣泛,并且對(duì)于飲用水水質(zhì)的改善發(fā)揮了良好的作用。1.3光催化氧化技術(shù)這一技術(shù)是以太陽光線中的紫外線來實(shí)現(xiàn)對(duì)污染水源的凈化處理,在此過程中,其能夠?qū)⑺杏卸竞Φ奈镔|(zhì)轉(zhuǎn)化成水等物質(zhì)。當(dāng)前,這-?技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚處于研究階段,并沒有得到實(shí)踐應(yīng)用。其研究與

6、發(fā)展的趨勢(shì)為:(1)要實(shí)現(xiàn)對(duì)光催化劑的合理選用,進(jìn)而在規(guī)避這一技術(shù)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上,提高其反應(yīng)的效率;(2)要結(jié)合水體的實(shí)際狀況來明確相應(yīng)的處理方式,并進(jìn)一步加人對(duì)反應(yīng)器的研發(fā),進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的落實(shí)奠定基礎(chǔ);(3)要實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化組合,以確保提高這一深度處理技術(shù)具備較高的應(yīng)用價(jià)值。2、新型處理技術(shù)2.1生物預(yù)處理生物預(yù)處理是在常規(guī)工藝之前對(duì)水中NH3-N和有機(jī)物預(yù)去除或轉(zhuǎn)化的一種有效方法。目前研究應(yīng)用的生物預(yù)處理工藝主要有生物接觸氧化、生物膨脹床與流化床、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床等。采用接觸氧化■生物過濾組合工藝對(duì)微污染高濁度水源水進(jìn)行預(yù)處理,組合工藝對(duì)CODM

7、n和UV254的平均去除率分別為33.3%和23.4%。對(duì)生物濾池處理微污染水源水的處理性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,試驗(yàn)結(jié)果表明:生物濾池對(duì)CODMn、UV254、NH3-N、TP和葉綠素a的平均去除率分別為18?77%、16.44%、11.94%、20.27%、38.74%。利用生物轉(zhuǎn)盤和生物流化床等生物膜工藝對(duì)微污染水源水進(jìn)行預(yù)處理,發(fā)現(xiàn)對(duì)藻類的去除率可達(dá)到50%?80%。通過生物預(yù)處理可降解有機(jī)物質(zhì),減少前體物質(zhì)在水中的濃度。但是,生物預(yù)處理技術(shù)仍存在一次性投資成本高、占地面積大及微生物新陳代謝容易受溫度的影響等缺點(diǎn)。生物預(yù)處理

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