氯离子浓度和碱度对给水管网管垢重金属锰释放的影响

通过静态释放实验,研究了水源切换造成原水中不同浓度的氯离子和碱度对管网管垢中重金属锰释放的影响。选取郑州市给水管网管段,设计模拟释放反应装置,配制不同浓度氯离子(5 mg/L、23.1 mg/L、60 mg/L、90mg/L)和碱度(52.5mg/L、125mg/L、200mg/L)的实验用水,比较分析氯离子浓度和碱度变化对管垢重金属锰释放的影响。根据实验结果初步推断:氯离子浓度和碱度与管垢中金属锰的释放浓度有较高相关性,且实验中氯离子浓度是影响管网管垢锰释放的首要因素。当氯离子浓度为30 mg/L,停留时间60h,锰的释放量达到最大为108mg/L,之后释放浓度趋于平稳。在氯离子浓度促进锰释放的条件下,碱度与管垢中锰的释放量表现出明显相关性。实验结果可为水源切换引起的水质差异对给水管网管垢锰释放问题提供一定参考。     

影响供水管网中余氯与浊度的因素及相关性分析

余氯与浊度是管网水质中有效反映水质状况的参数,以太仓市某小区供水管网为研究对象,通过对该小区供水管网14个取样点进行水质监测,分析供水管网中余氯与浊度之间的的相关性及其影响因素。研究结果表明:余氯在管网中总体呈下降趋势,浊度总体呈上升趋势;当管网中余氯在0.05~0.2mg/L时,余氯与浊度之间呈明显负相关,浊度越小,耗氯量越小,管网中自由余氯保持在较高浓度,消毒效果显著;当余氯高于0.2mg/L时,浊度对余氯消毒效果没有显著影响,余氯与浊度无明显相关性。     

紫外线消毒对水中余氯衰减规律的影响研究

对经紫外线消毒后水中余氯的衰减规律进行了研究,考察了pH、有机物含量、紫外线强度及剂量等因素对氯衰减速率的影响。结果表明:紫外线剂量低于40mJ/cm2时紫外线消毒对氯衰减基本没有影响,而当紫外线剂量大于40mJ/cm2时会加速氯的衰减速度,紫外线剂量从40mJ/cm2提高到1 000mJ/cm2时,水中余氯由3.2mg/L下降到2.8mg/L;低紫外线强度下氯的衰减速度低于高紫外线强度情况,如紫外线剂量为100mJ/cm2,紫外线强度为0.113 00mW/cm2和0.028 25mW/cm2时,水中余氯分别为2.31mg/L和2.63mg/L;在同一紫外线剂量下,pH偏酸性时氯衰减速度高于高pH情况;增加水中有机物浓度会加快氯的衰减速度。在实际应用低紫外线强度进行消毒时,如降低投氯量将不能有效保证管网水中的余氯量。     

天然沸石对地下水中铁锰的吸附性能研究

地下水常含有铁锰,吸附法除铁除锰简单实用。采用天然沸石对地下水中铁锰进行吸附试验研究。试验结果表明:天然沸石对铁锰的吸附符合弗劳德利希吸附等温式,去除率随着沸石投加量的增大而逐渐提高;原溶液浓度越高,铁、锰的吸附量则越大;原溶液浓度不同时,铁的去除率随原溶液浓度增加而逐渐下降;锰的去除率在溶液浓度5 mg/L时呈现下降趋势;铁和锰的最佳吸附时间分别为30 min和20 min,铁锰吸附时间大于相应最佳吸附时间时,则两者吸附量都会下降。为期70 d的试验表明,天然沸石除锰效果不好,出水水质最低含锰量超过0.1 mg/L,出水水质基本都没达到国家标准(≤0.1 mg/L),而除铁的出水水质基本都在国家饮用水卫生标准值0.3 mg/L以内,最低值接近0.0 mg/L,其整体除铁效果要好于除锰。     

管网水质影响因素分析及改善措施

由于城市水源的污染,不少供水企业努力采取措施提高出厂水的水质,但有一种情况一直被不少供水企业所忽视:合格甚至优质的出厂水输送到用户终端时,水质往往已经恶化.根据对国内50个城市的调研可知,管网水浊度比出厂水增加0.38NTU、色度增加0.45度,铁增加0.04mg/L、锰增加0.02mg/L、细菌增加18个/mL、管网末端余氯下降到0.015mg/L、大肠菌增加0.4个/L.现对自来水输送过程中影响管网水质的因素进行分析并提出一些改善措施.     

高锰酸钾／高锰酸盐预氧化处理高氨氮高有机物污染原水

针对高氨氮、高有机物污染的淀浦河原水进行了高锰酸钾、高锰酸钾复合盐（PPC）预氧化研究。结果表明，高锰酸钾的除锰效果优于高锰酸钾复合盐，高锰酸钾最佳投加量为1.0mg/L，此时出水中锰的平均浓度由0.34mg/L降至0.09mg/L，当投加量大于1.5mg/L时，出水锰含量开始反弹；高锰酸钾复合盐的最佳投加量为1.5mg/L,并且在0-3mg/L的投加量范围内，出水锰含量没有发生反弹。高锰酸钾复合盐的助凝效果优于高锰酸钾，当高锰酸钾及其复合盐的投加量分别为1.0mg/L和1.5mg/L时，助凝效果最好（剩余浊度去除率分别提高31.6%和41.8%）.高锰酸钾及其复合盐对UV254和耗氧量没有明显去除效果，两者均会增加出水色度。综合考虑处理效果与助凝剂使用成本，认为试验期间的淀浦河原水更适合采用高锰酸钾预氧化技术。     

某市饮用水配水管网生物稳定性初步研究

研究了我国南方G市的2座水厂配水管网中AOC、HPC和余氯的相互关系和影响因素。结果显示:沿程管网中AOC在总体上有升高的趋势,用户用水量和降雨量对管网水的影响比较显著。管网中AOC含量与余氯呈一定的负相关性,AOC与HPC之间的相关性较差,但在余氯浓度较低时HPC与余氯之间呈现出较好的负相关性。在2座水厂出厂水余氯都控制在0.65mg/L左右的情况下,G市的配水管网生物稳定性较高。     

高层建筑转输供水系统余氯衰减规律与补氯特点研究

针对高层建筑转输供水系统的二次供水水质安全问题,研究了水力停留时间、补氯量、水温、有机物等因素对余氯衰减特性的影响。结果表明,水箱中0.1mg/L余氯量的进水停留4h后余氯不达标并出现微生物滋生的问题,同时随着停留时间的延长,浊度升高,有机物含量下降;二次供水系统中余氯的衰减符合一级动力学模型,余氯衰减受补氯量、TOC含量和水温的影响,显著程度依次为水温补氯量TOC含量,其中补氯量、水温与TOC含量对余氯衰减的交互作用比较显著;补氯后余氯的衰减速率增大,且补氯量越低,TOC含量、水温越高,余氯的衰减速率越快;因此,在高层和超高层建筑的转输供水系统中进行补氯时,补氯点的设置和优化需要考虑二次供水水质、补氯量、余氯衰减速率、水温、有机物含量等因素。     

液氯和次氯酸钠在供水管网消毒对比研究

为了比较NaClO消毒与液氯消毒的差异,实测了某水厂采用液氯、成品NaClO、现场制备NaClO消毒时管网消毒性水质指标沿程变化情况。结果表明,3种消毒剂的杀菌消毒效果没有显著差异,3种消毒剂产生的有效氯沿管网水力停留时间呈一级反应动力学衰减,成品NaClO、现场制备NaClO消毒出水的有效氯衰减速率相当,液氯消毒出水的有效氯衰减速率偏高。液氯消毒时管网起点pH低,沿途升高,NaClO消毒时相反。液氯消毒产生的可吸附总有机卤素(AOX)高于NaClO消毒的,同等温度下液氯消毒出厂水中的AOX浓度比NaClO消毒的高出21.5%。AOX浓度随管网沿程水力停留时间呈线性增长,液氯消毒的AOX增长速率比NaClO消毒的增大50%。NaClO消毒产生的氯酸盐显著高于液氯消毒的,液氯消毒出厂水中氯酸盐为痕量,而NaClO消毒的为0.058～0.082 mg/L,是液氯消毒的10～13倍。氯酸盐浓度随管网沿程水力停留时间呈线性增长,NaClO消毒后氯酸盐增长速率0.000 2 mg/(L·min),是液氯消毒的5倍。     

建筑生活热水二次消毒的微生物灭活效能及化学安全性研究

针对建筑生活热水系统水力停留时间长、余氯含量低、微生物超标等问题,采用二次加氯方式进行二次消毒,研究二次加氯的消毒效能、余氯衰减及消毒副产物生成特性等。结果表明,二次加氯消毒可有效保障生活热水的生物安全性,投加0.2～0.5 mg/L次氯酸钠均可完全灭活细菌总数和总大肠菌群,投加0.3～0.5 mg/L次氯酸钠在24～48 h内持续消毒效果良好。生活热水的余氯衰减速率和三氯甲烷生成量明显高于二次供水,存在消毒副产物超标的风险;随着水温和有机物含量的升高,余氯衰减速率、三氯甲烷生成速率和生成量均明显提高。综合考虑生活热水的生物和化学安全性、水力停留时间和持续消毒作用等方面的要求,0.3 mg/L次氯酸钠为二次加氯消毒的最适宜投加量。研究结果为生活热水系统二次加氯消毒技术的应用和水质安全保障提供了技术支持。     

连续流催化臭氧氧化污水处理厂尾水效能研究

为实现城市污水处理厂尾水中残留有机物的进一步削减,降低其在环境中的危害,以钛硅分子筛TS-1负载铜和钇(Cu/Y-TS-1)为催化剂,研究连续流催化臭氧氧化深度处理城市污水处理厂尾水的效能,并考察了臭氧投加量及停留时间对尾水处理效果的影响。结果表明:连续流运行条件下,Cu/Y-TS-1催化臭氧氧化不仅能够有效去除尾水中的有机物,还可以进一步控制水中氮素的污染。在停留时间30 min、臭氧通量106.3 mg/min、臭氧流速1 L/min、Cu/Y-TS-1催化剂30g/L条件下,COD、溶解性有机碳(DOC)及NH_3-N分别由进水浓度53.1mg/L、16.7mg/L和7.34mg/L降低到19.5 mg/L、8.8 mg/L和2.4 mg/L。与单独臭氧氧化相比,COD、DOC和NH3-N分别提高了16.1%、21.3%和51.1%。臭氧投加量的增加及停留时间的延长有利于有机物和NH3-N的去除。     

余氯静态衰减过程及影响因素分析

通过西安市供水管网的出厂水和管网末梢水的余氯静态衰减试验,利用相关系数分析,将水体中余氯的衰减分为两大类,一阶段型和两阶段型,并建立了水体中余氯衰减的数学模型;通过相对关联度的分析,分别确定了余氯衰减系数k1、k2及分割时间tb三个指标的主要影响因素;通过比较铁、锰对k1、k2及tb的S2A/S2T,分析了铁、锰对余氯衰减过程的影响;试验证明,余氯静态衰减过程中溶解态铁、锰的浓度变化主要受氯氧化作用的影响,总铁、锰的含量,pH和浊度的变化不受余氯浓度的影响。     

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。     

农村供水系统不同贮水材质水质变化特性分析

针对西部地区农村供水系统管线长、用水量小,水在调节池中停留时间较长而易造成供水系统二次污染的问题,选取工程上常用的混凝土、瓷砖、塑料和不锈钢材质,分别研究了不同环境条件下各贮水材质水体中余氯、pH、电导率和溶解氧等水质参数随时间的变化特征。结果表明:一定温度下不同材质调节池中,贮存水余氯衰减系数由大到小依次为混凝土、塑料、瓷砖、不锈钢;水体pH值变化也较为明显,其中混凝土及瓷砖内壁调节池pH值随储存时间增加呈现明显的上升趋势,不锈钢材质pH上升趋势平缓,而塑料材质pH值未发生显著变化;混凝土、瓷砖及不锈钢材质蓄水池电导率在初始阶段随时间的变化上升较快,而在后期随时间的变化趋势较为平稳;混凝土及不锈钢材质调节池溶解氧随时间的变化较为平稳,而瓷砖及塑料材质调节池溶解氧随时间的变化有升高的趋势。通过本研究进一步明确了不同材质调节池对水质的影响及其随环境因素变化的时间效应,以期为农村供水系统规划设计及运行管理提供一定参考。     

人工湿地填料除砷效率及影响因素试验研究

人工湿地是净化含砷水体的重要途径之一,而填料是决定人工湿地除砷效果的关键因素。通过填料如砾石、锰砂、沸石和陶粒的理化性质的测定,以及各种填料的吸附动力学、吸附等温线和吸附影响因素试验,研究了填料的除砷性能及影响因素。结果表明:4种填料均能在24 h内达到吸附平衡,一级动力学方程和二级动力学方程能很好地拟合其吸附过程;锰砂、陶粒、沸石和砾石最大吸附容量依次为36.62,25.39,11.96,7.04 mg/kg,Freundlich方程能较好地拟合填料的等温吸附过程;在0.25~0.50 mm范围内,粒径对锰砂和陶粒吸附砷影响不显著;溶液中氨氮浓度在0.50~2.50 mg/L范围内几乎不影响填料对砷的吸附;当砷初始浓度低于0.4 mg/L时,磷酸盐在0.25~0.50 mg/L范围内对填料吸附砷的影响不显著;砷初始浓度高于0.4 mg/L时,随着磷酸盐浓度从0.25 mg/L增加至0.50 mg/L时,陶粒对砷的最大吸附量降低了2.57 mg/kg,对锰砂的吸附量降低了1.85 mg/kg。     

活性炭填充三维电极电解法处理氨氮废水研究

针对传统城市污水处理厂冬天出水存在氨氮浓度偏高的问题,采用间歇试验法对活性炭填充三维电极深度去除污水中的氨氮进行了研究。考察了氨氮初始浓度,电流密度,氯离子浓度,p H值等因素对氨氮去除效果的影响。结果表明:氨氮去除速率随着电流密度和氯离子浓度增加而增加,单位氨氮去除能耗随着电流增加而增加,随着氯离子浓度增加而减少。p H值在3.0~9.0范围内对三维电极除氨氮过程影响比较小。实际废水在经过2.5h电解后,氨氮浓度从28.0 mg/L下降至0.3 mg/L,去除率高达99%,可以满足国家污水排放标准一级A要求。     

南方城市水厂次氯酸钠代替液氯和投碱工艺的可行性研究

通过对次氯酸钠的消毒效果以及提升pH方面进行小试和中试,研究了次氯酸钠代替液氯和投碱工艺的可行性,研究结果表明:投加1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L次氯酸钠(以有效氯计),搅拌1h后其pH分别可提高至7.5、7.8、8.0左右,余氯分别保持在0.5 mg/L、0.7 mg/L、1.1mg/L左右,能够在提高pH的同时保持出水的余氯浓度。次氯酸钠消毒产生的消毒副产物三卤甲烷和三氯乙醛浓度与液氯的相比略低,并无明显的优势。次氯酸钠的灭菌效果明显,能保证出水的细菌总数和总大肠菌群达标,同时能够保持48h后的管网末梢水的余氯要求,满足持续消毒灭菌的效果。次氯酸钠投加可以取代液氯和加碱系统,且改造方便,能实现良好的经济和社会效益。     

木质纤维素对水溶液中亚甲基蓝的吸附性能

以木质纤维素为吸附剂,分析吸附时间、初始浓度、pH值、温度等因素对木质纤维素吸附亚甲基蓝阳离子染料的影响.结果表明:木质纤维素对亚甲基蓝吸附300min后达到平衡,初始浓度超过180mg/L后吸附量不再增加,pH值由2增加到8时,吸附量由23.0mg/g增加到40.1 mg/g,温度对吸附量呈现先增大后减小的趋势.讨论...     

可同化有机碳及氯浓度对给水管网中生物膜生长的影响

以北京市自来水集团有限责任公司第九水厂炭滤池出水为研究对象,通过中试规模的臭氧活性炭工艺控制和改变进入模拟管网水中的可同化有机碳(Assimilable Organic Carbon,AOC)及余氯浓度,确定AOC含量、余氯与给水管壁生物膜生长的定量关系.试验表明:AOC浓度对管网中生物膜的生长有显著的影响,在不加氯的条件下模拟管网进水AOC维持在100 μg/L左右时,模拟管网中挂片生物量达到107 CFU/cm2量级;在进水AOC维持在40～50 μg/L时,挂片生物量下降显著,维持在104CFU/cm2量级.在加氯后挂片生物量不超过103 CFU/cm2量级,在余氯0.3～0.5 mg/L下挂片生物量稳定在102 CFU/cm2量级,同不加氯时相比生物膜的生长得到很好的抑制.     

城市供水管网水源切换模拟及黄水控制措施研究

针对Z市未来水源切换期间可能发生的黄水现象,通过建立小区试验模型,研究了管网中总铁、溶解氧和硫酸盐等水质参数在换水期间的变化规律。研究结果表明:硫酸盐浓度可以作为整个水源切换过程的指示性指标,该市主要管网水源切换过程的终点时间约30h,小区管道在换水期间将发生铁超标现象,通过增大管道内余氯浓度至0.4mg/L以上,控制管网溶解氧水平在4.50mg/L以上,可在换水7d后有效缓解黄水现象。