预臭氧在臭氧生物活性炭深度处理工艺中的优化和协同作用

预臭氧通常位于净水处理工艺的最前端,其对后续工艺的协同和优化作用值得探讨。通过中试,研究预臭氧在臭氧生物活性炭深度工艺处理太湖水中的作用。试验表明,预臭氧具有助凝效果,但对混凝去除有机物的帮助有限。研究发现,预臭氧可有效提升砂滤去除可生物降解有机物(BDOC)的效果,并与臭氧投加量有密切关系。预臭氧投加量为1.5 mg/L时,常规处理(混凝沉淀-砂滤)去除有机物的效果最好。预臭氧还可促进生物活性炭去除BDOC。在本试验中,最佳的预臭氧投加量对整个深度工艺去除有机物为1.5 mg/L,砂滤起到关键的作用。     

预臭氧化工艺对消毒副产物影响的生产性研究

通过进行预臭氧化—紫外线联合氯消毒工艺处理高温高藻期滦河水的生产性试验,检测和分析三卤甲烷生成势(THMFP)和卤乙酸生成势(HAAFP)的含量变化情况,研究了整套水处理工艺,尤其是预臭氧化单元对氯消毒副产物(DBPs)的去除效果。同时,研究了甲醛和溴酸盐这两种臭氧化副产物在处理过程中的生成情况。结果表明:在高温高藻期,预臭氧化单元对THMFP和HAAFP的平均去除率分别为12.43%和15.06%,整套工艺对THMFP和HAAFP的平均总去除率分别为39.33%和54.12%,氯消毒副产物前体物得到有效去除;出水中甲醛含量低于50μg/L,溴酸盐的含量小于6μg/L,臭氧氧化副产物得到了有效控制。     

组合工艺控制有机物及消毒副产物前体物的特性研究

通过XAD-8树脂将水中有机物分成疏水性、亲水性两部分,对传统常规处理工艺(混凝气浮、过滤)和深度处理工艺(臭氧氧化、生物活性炭)出水的DOC,UV254THMFP,HAAFP指标以及疏水、亲水有机物去除率进行了检测分析。结果表明,生物活性炭(BAC)单元工艺能同时去除疏水性和亲水性两种有机物,且两者去除率均为最高。其次去除效果较好的是传统的常规工艺。臭氧工艺具有将天然的疏水性有机物氧化成可生化降解的亲水性小分子有机物的特点,在预臭氧+常规以及O3-BAC组合工艺中,起到了强化去除有机物和消毒副产物前体物的效果。     

臭氧-上向流生物活性炭-砂滤工艺长期运行效果研究

分析了臭氧-上向流生物活性炭-后置砂滤组合工艺对有机物的去除效果,考察了不同进水浊度对组合工艺运行效果的影响,分析了臭氧氧化池溴酸盐生成量。结果表明,组合工艺可以承受3.0~7.5NTU浊度变化的冲击;长期运行结果显示,组合工艺对有机物指标有较好的去除效果,较高的温度有利于水中有机污染物的去除;臭氧进水浊度小于4 NTU时,组合工艺出水中CODMn、UV254和TOC的含量分别为1.25mg/L、0.017cm~(-1)、1.539mg/L,组合工艺出水溴酸盐长期均低于5μg/L,符合国家水质标准的要求。     

河北应急水源的预臭氧化工艺研究

南水北调的应急工程是从河北四水库调水进京,四水库水源水质与密云水库水质相差较大.为了保证河北水进京后水厂工艺运行的稳定性,根据水厂现行工艺(混凝-沉淀-煤砂过滤-活性炭过滤)增加预臭氧在河北黄壁庄水库进行适应性研究.试验结果表明:在投加臭氧1.5～2.6 mg/L后炭出水基本无味;试验条件为:臭氧浓度0.4 mg/L,接触时间8 min时,预臭氧能够将剑水蚤杀死去除;预臭氧后系统对有机物去除效果较好,且沉后藻类去除率达到80%以上,煤滤池出水藻类低于2万个/L;中试系统煤滤池出水和炭滤池出水溴酸盐浓度均小于5 μg/L,因此臭氧氧化后不存在溴酸盐副产物超标的风险.同时,建议在河北水进京前测定水中MIB浓度,适时调整臭氧投加量,在有必要的情况下考虑增加粉末活性炭预吸附.     

氯氨消毒条件下供水系统水质生物-化学特性研究

由于城市供水系统存在细菌滋生且难以控制等问题,水质生物安全及其稳定性问题的研究愈显其必要性。在我国南方某地区的原水—净水厂—供水管网全流程选取18个采样点进行常规水质及生物稳定性指标检测与分析,结果表明原水预氯化导致水中AOC含量由210μg乙酸碳/L上升至348μg乙酸碳/L,这可能是由于预加氯氧化过程将大分子质量有机物分解为易于细菌利用的小分子质量有机物所致;澄清与砂滤工艺对AOC具有一定的去除效果;氯胺消毒可有效降低水中的异养菌菌落总数,对异养菌平均去除效率达95%以上。对供水管网水质检测数据统计分析结果表明,管网水中余氯浓度低于0.43mg/L时,异养菌菌落总数与AOC含量呈显著性正相关(R=0.27,P0.05,n=97),这表明氯氨含量与AOC和异养菌菌落总数存在相关性特征;在余氯浓度高于0.43mg/L时,细菌总数与AOC含量相关性不显著(R=0.18,P0.05,n=91),说明此时氯氨为细菌生长的限制条件。因此,适当的氯氨投加量条件可有效限制城市供水系统中细菌的生长。     

NO2-N含量对预臭氧化工艺效果影响研究

探讨了深圳某给水厂原水中NO2--N含量对预臭氧化工艺效果的影响.室内静态试验结果表明,深圳原水的O3消耗量与NO2--N完全去除的比例为51(O3消耗量/NO2--N的理论值约为3.4);当原水NO2--N＜0.1 mg/L时,NO2--N对预臭氧工艺无影响,而当NO2--N＞0.18 mg/L后,预臭氧化工艺去除有机物效果(以UV254表征)明显降低;水厂生产结果表明,NO2--N含量对预臭氧化工艺中的臭氧投加量及处理效果具有显著影响,原水中较高的NO2-N还会对后续混凝沉淀和砂滤工序造成不良影响,原水经生物预处理和封闭管道改造后,NO2--N由0.12～1.85 mg/L降低到0.02～0.14 mg/L,CODMn去除率明显升高.     

东太湖水源臭氧-活性炭工艺中溴酸盐生成及其影响因素

东太湖水中溴离子含量较高,采用臭氧-活性炭工艺很可能会导致出厂水中溴酸盐超标。研究了以东太湖为水源的吴江第二水厂各处理工艺中溴酸盐的生成情况以及影响因素,结果表明,原水中的溴离子在臭氧氧化过程中主要产物为溴酸盐,分析了影响水厂溴酸盐生成的主要因素为水温、臭氧浓度和有机物含量。利用小试进一步研究了这些因素对臭氧氧化原水过程中溴酸盐生成的影响规律。研究结果表明,随着臭氧浓度的增加,溴酸盐生成量逐渐增多,在臭氧浓度达到2.2mg/L时溴酸盐生成量接近限值10μg/L,在相同的臭氧浓度下,较短的接触时间、高温以及高氨氮会减少溴酸盐的生成。     

自来水厂反冲洗废水生物稳定性及回用研究

自来水厂中砂滤及活性炭工艺的反冲洗废水量大,具有循环利用的价值。然而,反冲洗废水中浊度、氨氮、COD_(Mn)、DOC、可生物降解溶解性有机碳(BDOC)、可同化有机碳(AOC)等对水质安全造成隐患。以南方某水厂(采用常规处理-臭氧-生物活性炭深度处理工艺)的砂滤池与炭池反冲洗废水为研究对象,通过探讨反冲洗废水水质的化学与生物特性,评价其回用价值。结果表明,回用水浊度明显高于原水,氨氮、COD_(Mn)、DOC含量无明显变化,BDOC浓度(砂滤池平均值0.638mg/L,炭池平均值0.447mg/L)高于原水中浓度(平均值0.331 mg/L);AOC浓度(砂滤池93.18μg/L,炭池97.78μg/L)低于原水中浓度(平均值106.36μg/L)。水温与回用水的生物稳定性具有较好的相关特性。研究建议可充分回收利用反冲洗废水,减少水厂的自用水量,为水厂水资源的可持续利用提供理论与技术支撑。     

高溴离子原水深度处理溴酸盐的控制与对策

黄浦江水源中溴离子浓度较高,一般在0.2～0.3mg/L,采用臭氧—生物活性炭深度处理工艺,在冬天氨氮大于0.5mg/L时,溴酸盐较低。随着氨氮降低,溴酸盐会升高,有可能超过《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中规定的限值,采用在后臭氧接触池前加0.3mg/L氨的方法,能有效控制溴酸盐生成。     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。     

In the Central Committee of the Communist Party of the Soviet Union and the Council of Ministers of the USSR

Power Technology and Engineering -     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。