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。     

东太湖水源臭氧-活性炭工艺消毒副产物的生成规律与控制

对以东太湖水为水源的臭氧—活性炭处理工艺和常规处理工艺净水厂的消毒副产物生成情况进行了一年的检测,研究了臭氧—活性炭和常规处理工艺各处理单元对消毒副产物生成势的作用情况。结果表明,臭氧—活性炭和常规处理工艺的出厂水中均含有三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈等消毒副产物;与常规处理工艺相比,臭氧—活性炭处理工艺出水中的消毒副产物种类少、总量低,但三溴甲烷、二溴乙酸的生成量高;臭氧氧化能使消毒副产物生成势提高,砂滤工艺对消毒副产物生成势的去除效果稳定,混凝—沉淀工艺比其他工艺单元对消毒副产物生成势的去除效果好,活性炭工艺在夏季对消毒副产物生成势的处理效果比其他季节好。     

浙江省某水厂臭氧活性炭深度处理工艺运行效果分析

针对A水厂采用臭氧活性炭深度处理工艺处理东太湖微污染原水,研究该工艺对常规水质指标的去除效果,以及消毒副产物生成潜能的控制情况,并结合三维荧光光谱分析原水中溶解性有机物的去除情况.结果表明:臭氧活性炭工艺对CODM n、UV254和DOC的去除率分别为13.40％ ～19.86％、27.27％ ～56.25％ 和13.41％ ～27.82％.根据三维荧光光谱分析,臭氧活性炭工艺对原水中溶解性有机物有进一步的去除作用,总去除率为33.11％.臭氧活性炭工艺对THMs生成势的去除率达26.94％,但其对N-DBPs和HKs生成势的去除率仅有5.13％.     

美国ICR数据库有机物去除分析及对我国的借鉴作用

我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)对有机物指标的要求,给我国给水处理的运行带来了新的挑战。依照美国第一阶段消毒剂与消毒副产物标准中对有机物指标(TOC)的去除率要求,用美国ICR(Information Collection Rule)数据库分析了常规工艺及增加生物活性炭(BAC)的深度处理工艺对水中有机物的去除。结果表明,常规工艺对有机物的去除效果随原水的TOC增大而变好,随碱度增大而变差;对于水中有机物的去除,常规工艺的去除率中位数为32%,BAC的深度处理工艺中位数为40%。混凝和BAC工艺弥补了各自的不足,尤其是当原水碱度较高TOC较低,在混凝工艺后增加BAC工艺可以更好地去除水中的有机物。     

臭氧-生物活性炭深度处理工艺炭料选型试验研究

平行运行臭氧-生物活性炭柱,考察4种活性炭对有机物、消毒副产物前体物的去除效果及出水浊度。结果表明:4种活性炭无论碘吸附值与亚甲蓝吸附值的高低,对有机物的平均去除率均大于30%,扫描电镜显示生物活性炭表面大部分被生物膜覆盖。原煤破碎炭对消毒副产物前体物的去除率最高,达到63.1%,4种活性炭柱出水浊度均小于0.3NTU。选用碘吸附值相对较低的原煤破碎炭,可节约采购成本1 100~1 400元/m~3。     

河网水溶解性有机物和氨氮在净水过程中的去除

对以微污染河网水为原水的净水厂各处理单元去除溶解性有机碳(DOC)和氨氮的效果进行分析。采用三维荧光分光光度计,并结合平行因子分析法(PARAFAC)解析溶解性有机物(DOM)中荧光类有机物的变化情况。氨氮的去除主要集中在预处理曝气生物池,去除率达到63.2%。混凝沉淀、过滤和臭氧-活性炭对DOC均有去除效能,其中常规处理工艺对DOC有较大贡献,去除率达57.2%。但生物预处理和常规处理均不能有效去除荧光类有机物。臭氧—活性炭能有效去除类色氨酸、类酪氨酸和类腐殖质等荧光类有机物,其荧光峰值的削减幅度分别可达82.1%、63.3%和61.6%。结果表明,生物预处理、常规净水工艺和臭氧—活性炭深度处理组合工艺才能保证供水的安全。     

臭氧在生物活性炭工艺中作用的中试研究

为验证臭氧在生物活性炭工艺中所起的作用,在中试系统上考察了生物活性炭与臭氧生物活性炭工艺对原水有机物的去除效能.结果表明,臭氧生物活性炭工艺对CODMn、UV254、BDOC和AOC的去除率比生物活性炭工艺分别高出21%、37.28%、10%和26.4%.在生物活性炭前设置臭氧工艺不仅能够有效降低出水中的有机物含量,而且可以在较低投氯量的条件下使细菌的致死率达到近100%.因此,为更好地发挥生物活性炭在水处理中对有机物的去除作用,应在生物活性炭前增设臭氧工艺.     

臭氧—生物活性炭工艺去除AOC和有机物的效果研究

对某水厂深度处理各段工艺出水水质进行了分析,重点考察臭氧—生物活性炭深度处理工艺对太湖原水AOC的去除效果。结果表明,深度处理工艺对DOC和UV254去除效果良好,去除率分别为35.76%和57.58%;臭氧—生物活性炭深度处理工艺对AOC去除效果有限。     

饮用水臭氧应用安全性研究

对预臭氧、臭氧—生物活性炭等技术与常规水处理工艺联用中有机物去除效果、消毒副产物THMFP的消除等进行了研究。结果表明:采用适量臭氧(如1mg/L)预氧化,可有效提高混凝过程中有机物去除率;THMFP从常规处理的116μg/L降至78μg/L(1mg/LO3)。与预臭氧强化混凝联用的臭氧—生物活性炭工艺能进一步降低DOC和THMFP。研究发现:溴酸盐随着臭氧含量呈现起伏变化,溴酸盐相关前驱物不易分离去除。两次臭氧投加(预臭氧和主臭氧)均导致溴酸盐、AOC和甲醛升高;其含量可分别在后续的混凝过滤及生物活性炭过程中得到控制,仅AOC含量较原水和常规工艺出水有所升高。     

南水北调受水区某水厂炭砂滤池运行特性及生物安全性研究

南水北调受水区某水厂采用活性炭和石英砂叠加结构的滤池,该炭砂滤池与传统生物活性炭池具有一定的差异性,对其运行特性及生物安全性做了解析。研究发现,高温高藻期采用臭氧和炭砂滤池组合工艺可减少滤池出水的致病菌和蓝藻,同时对有机物的去除也略有提高;滤池对氯化消毒副产物有一定的去除作用,但在夏季存在不稳定性,与活性炭中有机物的释放及炭料表面鞘氨醇单胞菌等菌属的季节性差异相关联;高温期滤池有军团菌和曲霉菌等致病菌泄露的风险,而冬季低温期生物安全性较高。因此,夏季对炭砂滤池的运行工况应进一步优化,冬季可适当延长反洗周期,以利于降解有机物的功能菌附着在炭料上。