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輕度染水源水處理技術
發布時間:2012-09-24 13:44:38    

針對微污染水源水的處理問題,在飲用水常規處理工藝的基礎上,國內外進行了大量的研究和實踐。歸納起來主要是強化處理技術、預處理技術以及深度水處理處理技術。

 強化傳統水處理工藝

強化處理是針對當前不斷提高的水質標準,在現有的工藝基礎上經過改進、優化和新增以去除濁度、病毒微生物、有機污染物以及有機污染物引起的色度、嗅味、藻類、藻毒素、鹵仿前質、致突變物質等為主要目標的,使之達到不斷提高的水質標準的水處理工藝均為水的強化水處理工藝(Enhanced Treatment Process) ,其中最重要的工藝環節是強化混凝和過濾工藝。

1 強化混凝技術

強化混凝技術是指通過改善混凝劑性能、優化混凝工藝條件,提高混凝沉淀工藝對有機污染物的去除效果[5]。美國環保局(USEPA) 推薦強化混凝為控制水中天然有機物的最好方法[6]。Joseph 等[7]比較了三種主要的天然有機物去除工藝的特征(見表1) ,認為強化混凝是去除水中天然有機物較經濟、實用的一種工藝。

微污染水源水的控制技術

強化混凝主要方式有: (1) 提高混凝劑投加量使水中膠體脫穩、凝聚沉降; (2) 增加投設絮凝劑或助凝劑,增強吸附和架橋作用,加速有機物絮凝下沉; (3) 投加新型高效的混凝/絮凝藥劑;(4) 改善混凝/絮凝條件,如調整工藝pH、優化水力學條件等。其中,增投助凝劑和采用新型高效處理藥劑是強化混凝技術的主要措施和發展方向之一。盧靜芳[8]等研究強化混凝去除微污染湖泊水濁度及TOC 時,在不改變pH 值,強化混凝工藝依然能極大地改善出水水質,濾后水質濁度為0.1 NTU,TOC 為6.23mg /L。陳偉玲等[9]以聚硫酸鐵(PFS) 為混凝劑,采用強化混凝對水中微量Cd(III) 的去除進行了研究,在合適條件下剩余濃度降至0.005 mg /L 以下。

2 強化沉淀技術

沉淀分離是常規給水處理工藝的重要組成部分,沉淀分離的效果對后續處理工藝和最終出水水質有較大影響。微污染水源水由于有機污染的增加,水中除了含有懸浮物和膠體物質外,還含有大量的可溶性有機物、各種金屬離子、鹽類、氨氮等有機和無機成分,對常規沉淀去除效果帶來了一定的影響,加強沉淀作用能提高對有機物的去除效率。主要可以通過以下幾種方式加強沉淀處理: (1) 投加高效新型高分子絮凝劑,提高絮凝體的沉降特性; (2) 優化改善沉淀池的水力學條件,提高沉淀效率;(3) 提高絮凝顆粒的有效濃度,提高對原水中有機物進行的連續性網捕、掃裹、吸附、共沉等作用,從而提高其沉淀分離效果[10]。邵堅等[11]采用高密度沉淀池—超濾組合工藝對黃河微污染水源進行處理,對藻類的去除率達到100%,并能夠完全去除病毒、細菌等。

3 強化過濾技術

在傳統過濾水處理工藝中一般可以通過預加氯來抑制濾料中的微生物生長,提高濾池的過濾周期,此時在濾料中不存在或有較少生物降解作用。強化水處理技術則是在不預加氯的條件下,在濾料表面培養繁育微生物,利用微生物的生長繁殖活動去除水中的有機物[12]。

采用新型、改性濾料等可以提高過濾工藝對濁度、有機物等的去除效果,近年來受到了較多的研究和關注,在強化過濾技術中取得了一定的進展。馬軍等[13]采用某種化學方法在石英砂表面涂覆一層金屬氧化物,對石英砂進行改性,能明顯提高混凝沉淀后含藻水的過濾效果,使對藻類的去除率大于65%。

黃曉東等采用活性炭一石英砂生物活性濾池(BARF) 進行的強化過濾試驗,結果表明對氨氮、亞硝酸鹽氮和CODMn的去除率分別為82%、84% 和24%,濁度的去除率比普通濾池提高了高達40%左右。因此,通過強化過濾給水處理技術在一定條件下均能有效去除飲用水水源中的雜質,

但仍需對下列方面進行研究以為大規模工業應用提供設計參數: (1) 深入對飲用水水源中多種污染物有機物、鐵、氨氮、藻、錳類等微污染物質共存時,生物濾池在貧營養條件下異養菌和自養菌的轉化條件及轉化機理的研究; (2) 濾池反沖洗時對濾料上生物膜的影響以及反沖洗強度的確定。(3) 絮體表面性質及和粒度分布對過濾工藝性能的影響。

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