崇明东滩启动区供水系统方案综述

上海市崇明东滩启动区供水工程为管径DN150～DN600,总长约34 km的配水管网。配水管网布置范围约为12.51 km2,管网以环状网为主,与枝状网相结合。通过对2种供水系统方案比选,运用管网水力计算软件进行管网平差计算,分析计算结果,同时考虑安全性、合理性和经济性,推荐方案1(无增压泵站)为最优方案。     

饮用水配水管网中硝化作用的最新研究进展

硝化菌已经广泛滋生于氯胺消毒的饮用水配水管网中,随之产生的硝化作用将导致亚硝酸盐积累、加快氯胺消毒剂衰减、大肠杆菌等细菌大量繁殖及管网腐蚀等一系列水质问题。因此,配水管网中的硝化作用已经引起了国内外专家的高度关注。为此,首先介绍了饮用水管网中硝化菌的多样性及分析方法等基础性研究;其次,评价了配水管网中温度、pH值及营养水平等影响硝化作用的因素;最后,针对性提出选择合适的氯胺比、调节pH值和控制营养物水平等抑制硝化作用的措施,并展望控制饮用水配水管网硝化作用的重点研究方向,以期为控制配水管网中的硝化作用提供解决思路。     

氯胺给水系统管网水余氯衰减控制策略分析

针对氯胺消毒供水系统,分析了氯胺消毒工艺的产生背景、应用情况。根据实际应用效果,发现管网发生硝化反应与亚硝胺类消毒副产物产生是氯胺消毒所面临的现实困境。进一步针对管网水余氯浓度合理管控,从水厂控制手段与管网控制手段两方面综述了目前常用的管网水余氯衰减控制策略,并结合美国派内拉斯县实践经验,论述了管网水余氯浓度维持的成套处理措施。最后,指出未来需要对消毒剂调整的影响作用进行重点关注。     

城乡集约化供水模式下泵站增压方式的优化

针对城乡集约化供水模式对原有城市供水管网供水的影响,集中探讨了供水管网中泵站增压方式的优化.结果表明,在管网供水量增加和供水范围扩大的情况下,可通过分析管网供水压力的增加幅度来优化供水管网中增压泵站的供水范围;对下游设有多个增压泵站的供水管网,通过合理调整泵站的进水模式可以避免对上游压力的过大影响;通过分析综合水龄与加氯量的关系可以确定增压泵站的中途加氯量.     

氯消毒方式对管网水质的影响研究

液氯作为水厂最常用的消毒剂,消毒副产物等问题引起人们的普遍重视。本文对不同的氯消毒方式对管网水质的影响进行了研究,尤其是不同的加氯消毒方式对管网水消毒副产物和生物稳定性的影响进行了分析,在此基础上总结了各种氯消毒方式的优缺点。     

饮用水氯胺辅助消毒的效果及有机卤化物含量变化

与氯消毒相比,氯胺消毒能有效降低消毒副产物的生成量.昆山市在水厂清水池加氯消毒后,将氯胺用作维持管网水质的辅助消毒剂,使管网水质监测点的消毒剂余量和细菌总数合格率从92.8%上升到99.5%,管网消毒效果得到明显改善.在有机物含量较高的情况下,与氯消毒相比,采用氯胺辅助消毒可降低饮用水中可吸附有机卤素(AOX)含量达48%,因而在保证清水池和出厂水消毒效果的前提下,应尽量降低清水池的投氯量,以使氯消毒副产物含量控制在较低水平.通过对三卤甲烷、氯苯和卤乙酸等氯化消毒副产物含量的测定分析,证实氯胺消毒可大幅降低饮用水中的有机卤化物含量,这与对可吸附有机卤素的测定结果是一致的.     

镇江市供水管网二次增压节能技术方案分析

根据镇江市二次增压供水系统的具体情况提出了相应的节能措施。对进水压力较大的桃花坞泵站,进行管网余压节能改造并根据管网压力进行增压区域范围调整;对供水综合电耗较大的花山湾泵站,通过更换水泵与优化进水方式进行节能改造;对南徐新城区市政直供与否进行了方案分析并提出建议,从而为镇江市增压泵站供水改造与扩建提供了参考。     

水厂、泵站加氯加氨技术改进实践

结合青草沙原水水质特点,进行加氯加氨技术改进。调整消毒药剂由次氯酸钠替代液氯,消除安全生产隐患;改进加氯加氨自动控制系统和参数检测系统,实现消毒工艺精细化控制,确保供水水质稳定;完善泵站补氨补氯,提高出水总氯,实现配水管网余氯大于0.3mg/L的上海市行业管理要求。     

东江原水氯胺消毒效果与消毒副产物研究

以东江为原水,对比研究了液氯与氯胺消毒效果以及7种氯化消毒副产物的生成量,并进行了N-二甲基亚硝胺(NDMA)生成潜能研究。结果表明,用氯胺消毒,保证CT值不小于1(mg/L·h),出水的菌落总数和总大肠菌群测定结果为未检出;氯胺消毒可大大降低氯化消毒副产物的生成量;东江原水的NDMA生成潜能丰水期比枯水期高,但均远小于《饮用水水质准则》中规定的限值。     

氯胺消毒过程中碘代三卤甲烷生成的影响因素

碘代消毒副产物的"三致"特性远高于氯代和溴代消毒副产物,是近年来饮用水领域颇受关注的一类新兴消毒副产物。以微污染原水为研究对象,系统研究了其在氯胺消毒条件下碘代三卤甲烷类消毒副产物生成的影响因素。研究发现,在原水中存在一定浓度碘离子的条件下,采用氯胺消毒可产生较高浓度的碘代三卤甲烷类消毒副产物,其中以三碘甲烷为主;碘代三卤甲烷的生成总量随着反应时间的增加而增加;碘代三卤甲烷的生成量和组成受氯胺投加量的影响较大,在氯胺投加量较低的情况下主要生成三碘甲烷和一溴二碘甲烷,在氯胺投加量较高的情况下生成一氯二碘甲烷、二氯一碘甲烷、一溴二碘甲烷和三碘甲烷四种碘代三卤甲烷;碘代三卤甲烷的生成总量以及三碘甲烷在总碘代三卤甲烷中的比例随着碘离子浓度的增加而提高;总体上,氯胺化过程中碘代三卤甲烷的生成总量随着pH值的升高而增加。     

氯胺消毒控制三卤甲烷生成量的研究

通过模拟水厂消毒工艺,比较了氯气与氯胺两种消毒方式的消毒效果及消毒副产物三卤甲烷(THMs)生产量。结果表明,氯胺消毒能有效灭活水中的细菌和致病微生物,氯胺消毒较氯气产生THMs等致癌致突变的化合物明显降低;氯胺的稳定性好,在管网水中持续时间长,可以有效控制管网中的有害微生物的繁殖和生物膜的形成,杀菌持久性强,可以更好地满足管网余氯量的要求。     

纯氯消毒方式对控制氯胺消毒管网中余氯减少的研究

针对氯胺消毒的给水管网中发生硝化作用造成末梢水总余氯不达标等水质问题进行了探讨分析,根据实验室烧杯试验结果,提出了对给水管网进行纯氯气消毒的生产性试验。结果表明,通过定期对氯胺消毒的给水管网进行纯氯消毒,能有效提升管网末梢水水质,同时减少了净水生产消毒药剂的消耗。据统计,在控制出厂水总余氯保持1.0~1.2 mg/L的条件下,定期对给水管网实施纯氯消毒,可使管网末梢水总余氯平均值由0.06 mg/L提升至0.42 mg/L,另一方面生产氯耗下降约4%,生产氨耗下降约12%。     

顺序氯化消毒控制卫生学指标的效果

开发了一种短时游离氯消毒后加氨转化为氯胺的顺序氯化消毒工艺,该工艺可充分利用游离氯灭活微生物迅速彻底、氯胺生成消毒副产物少的优势,安全经济地实现对微生物指标的双重控制。在天津市某水厂的中试表明,该消毒工艺对细菌总数、总大肠菌群的控制效果略好于单纯游离氯消毒,说明游离氯和氯胺可能因为攻击位点不同而存在一定程度的协同效应。     

城市污水处理厂二级出水碳、氮消毒副产物生成特性研究

为了研究污水处理厂二级出水经消毒后副产物的生成特性,选取了A、B两座处理工艺不同的污水处理厂的二级出水作为研究对象,考察了分别经次氯酸钠和氯胺消毒后含碳、氮消毒副产物的生成潜能。结果表明,氯胺消毒与次氯酸钠消毒相比,能有效减少消毒副产物的产生;二级出水中溴化物的含量不同,会影响含碳消毒副产物(C-DBPs)、含氮消毒副产物(N-DBPs)的产生类型和产生量;此外,二级出水的含氯量与含氮量比值(Cl/N值)和氨氮含量对消毒副产物的产生量影响较大,低氯/氮值和高氨氮含量下会产生较多的消毒副产物。     

氯胺消毒给水管网中的硝化作用及其控制

介绍了氯胺消毒管网中的硝化作用及其控制方法。研究表明,在采用氯胺消毒的给水管网中,存在着硝化反应发生的可能性。硝化作用会造成出水亚硝酸盐含量升高、消毒剂含量降低、异养菌繁殖等危害,水中的氨氮是引起该问题的主要原因。国外对氯胺消毒管网中硝化作用的研究主要集中在硝化作用与水质的相互影响方面,但对硝化作用成因的研究还不系统,部分研究的结论还属于推断性结论。目前我国部分城市给水管网中已经出现硝化现象,但还没有对氯胺消毒产生的硝化作用进行系统研究,指出在我国开展给水管网中硝化作用的研究是非常必要的。     

连云港灌南县田楼水厂预处理、深度处理和消毒处理工艺设计

针对连云港灌南县田楼水厂原水水质的特征,通过技术方案比选,水厂采用臭氧预处理、臭氧活性炭深度处理和氯、氯胺组合消毒处理工艺。臭氧预处理可预防氯氧化产生的氯消毒副产物,对后续活性炭工艺的生物作用不产生影响;臭氧活性炭滤池具有吸附和降解功能,炭滤料的使用寿命长;采用液氯消毒,消毒效果好、运行成本低,出厂水管网采用氯胺消毒,持续消毒能力强,可有效抑制管网细菌的再繁殖。     

配水管网中二氧化氯和氯联合消毒余氯衰减规律的研究

研究配水管网中二氧化氯和氯联合消毒余氯的衰减规律,分析铸铁管、钢管和PVC管中不同消毒剂投加量下二氧化氯和氯联合消毒的衰减规律。研究结果表明,不同管材中二氧化氯和氯联合消毒衰减速率不同,联合消毒衰减速率低于单独采用二氧化氯的衰减速率。     

供水管网泵站增压方式的节能研究

为降低供水管网中增压泵站的电单耗,上海市自来水奉贤有限公司对2座泵站进行了管道改接,将水库泵改为管道泵,增压方式由水库增压改为水库管道联合增压.通过分析可知,改造后泵站每月分别节省电费14 820和9 256元,节能效果显著.但改造后,机泵的运行情况与改造前有所不同,可通过测试机泵的特性曲线,找到机泵的运行高效区,由调度中心根据实际用水需求,将供水量和压力适时控制在合理区间,确保机组效率最优化,有效实现节能降耗.     

紫外/氯胺工艺中含氮消毒副产物的生成机制解析

针对紫外/氯胺工艺在水处理过程中存在的高毒性含氮消毒副产物生成风险，考察了典型含氮消毒副产物二氯乙腈的生成行为和机制，并提出了控制策略。结果表明，相比单独氯胺体系，紫外/氯胺体系可使3种氨基酸的二氯乙腈生成量下降26.6%～46.7%，但会显著促进15种酚类物质的二氯乙腈生成势；两种工艺中3种腐殖质的二氯乙腈生成量基本相当。氮同位素(¹⁵N)溯源分析表明，紫外/氯胺体系处理氨基酸时生成的¹⁵N-二氯乙腈占总二氯乙腈的70%以上，说明氯胺是二氯乙腈的重要氮源，而非水中含氮有机质；并证明了紫外/氯胺体系中的二氯乙腈主要通过“醛途径”生成。以酪氨酸为例，鉴定得到了一系列醛类和腈类中间产物，进而解析了紫外/氯胺体系中二氯乙腈的生成路径。在紫外/氯胺工艺的实际工程应用中，建议对酚含量较高的水体进行预处理，并尽量延长紫外/氯胺处理时间、缩短后氯胺接触时间、调节pH为碱性条件，以减少二氯乙腈的生成。     

紫外/氯胺消毒对供水系统中微生物数量分布的影响

针对上海临江水厂紫外/氯胺组合消毒供水系统，研究了紫外关闭前后，紫外/氯胺组合消毒和单氯胺消毒对供水系统中微生物数量分布的影响。结果表明：紫外/氯胺组合消毒对出厂水微生物的消毒效率比氯胺消毒更高。目前工艺条件下，组合消毒可做到对可培养细菌的100%灭活，单氯胺消毒只能达到97.71%～99.98%。单氯胺消毒下，管网异养菌平板计数均值相对紫外/氯胺组合消毒增加128.78%，二次供水异养菌平板计数均值相对增加8.94%，紫外/氯胺组合消毒相对单氯胺消毒可改善管网微生物生长水平，但不能改变管网微生物生长变化规律。二次供水的微生物水平仍明显高于供水管网。二次供水模式中，直供水模式的水质相对最好，水池+水箱供水模式的水质相对最差。相同供水模式下，组合消毒比单氯胺消毒对二次供水微生物的控制效果更好。