供水厂水质超标问题诊断与调试运行思路

针对供水厂氧化除锰难的问题进行诊断分析并提出了相应的调试运行方案。水厂前期运行数据表明,对于3~4℃的低温水质,以高锰酸钾作为氧化剂不但不能有效氧化锰,反而引起水中锰浓度超标。调试运行方案以液氯为氧化剂,投氯点设于气浮池之后、滤池进水总管之上。结果表明,氯化作用可实现对铁、锰、氨氮的同步去除;运行过程中保证气浮池的正常工作可有效避免消毒副产物的产生。     

同步去除水中铁、锰、氨氮滤池的快速启动与运行控制

在中试规模条件下,采用化学氧化法快速启动催化氧化接触滤池,探究了滤池同步去除地下水中氨氮、铁、锰的能力以及污染物之间的交互作用,并考察了滤速及反冲洗条件对滤池运行效果的影响。在挂膜启动期间,采用扫描电镜对滤料表面的微观形态作了观察。结果表明:化学氧化法能有效缩短接触氧化滤池的启动时间,30 d左右实现同步去除铁、锰、氨氮工艺的快速启动和稳定运行;该工艺对氨氮、铁、锰具有良好的去除效果,铁优先于锰和氨氮被去除;进水氨氮浓度过高时,溶解氧浓度是限制其去除的主要因素;滤速和反冲洗条件的突然改变会降低系统的运行效果。试验条件下滤柱所能承受的最大氨氮、锰负荷分别为2.3和2.66 mg/L,满足多数受污染地下水的处理需求。     

组合预氧化强化生物炭滤池处理微污染原水

针对原水污染严重的实际情况,开展了以臭氧、高锰酸钾和粉末活性炭的组合预氧化工艺强化生物活性炭滤池去除嗅味、CODMn、氨氮等的生产性试验.当原水的CODMn和氨氮浓度分别为7.0、3.0 mg/L时,出水浓度分别为3.0、0.5 mg/L,且出水无嗅味.同时试验结果还表明,对CODMn的去除主要发生在预氧化过程中,生物活性炭滤池主要靠生物吸附和活性炭吸附去除CODMn.     

预氧化与催化臭氧化深度处理工艺的生产运行效果

通过生产运行分析了生物预氧化、梯级催化臭氧化-生物活性炭滤池深度处理组合工艺在生产应用中的综合净化效果,分别评价了各处理单元的净化效能。生产运行结果表明,生物预氧化对氨氮的平均去除率为62％,但处理效果受温度变化的影响;生物预氧化对CODMn的去除作用有限,对锰的平均去除率为58％;高密度沉淀池对浊度、色度、铁、锰具有良好的去除作用,对CODMn的去除率为28％;臭氧总投量相同时,与催化臭氧化一次性投加相比,预氧化与催化臭氧化分别投加更有利于减少溴酸盐的生成;半挥发性微量有机污染物主要在催化臭氧化阶段去除,去除率为44％。     

臭氧/生物活性炭工艺处理微污染源水的效能

福州市东南区水厂的主体工艺为机械加速澄清池和双阀滤池,受闽江口潮汐反涌的影响,其源水中的氨氮浓度升高并呈周期性的变化,导致出厂水水质不能达标.采用三段式臭氧接触池/生物活性炭滤池工艺处理澄清池出水,考察了其净化效果及影响因素.结果表明:在臭氧投加量为2.0 mg/L、三个接触室的气量比为5∶3∶2、活性炭滤池空床接触时间(EBCT)为15 min时,臭氧/生物活性炭工艺对氨氮和有机物的去除效果较好,对氨氮的平均去除率可达75％以上,对CODMn和UV254的去除率分别为(29％～54％)和(50％～64％).与下向流运行方式相比,采用上向流方式可使对氨氮和有机物的去除率提高5％ ～10％.     

初探出厂水补氯的效果

试验研究了以液氯作为单一消毒剂时,在原水氨氮浓度突升条件下,运用出厂水补充加氯保证出厂余氯及降低总氯耗的影响。试验结果表明,应用出厂水补充加氯时,不仅可以保证出厂水余氯合格、稳定,而且可以大大降低氯的投加量,降低氯耗,进而降低消毒副产物产生的浓度。     

生物接触氧化/气浮、生物滤地/沉淀处理地表水比较

为筛选出合适的滴水湖补充水的处理工艺,开展了"生物接触氧化+气浮"(工艺1)和"生物滤池+沉淀"(工艺2)两种组合工艺处理地表源水的中试研究(规模为20 m3/h).结果表明,生物接触氧化池对藻类、叶绿素a和氨氮的去除效果比生物滤池好,但二者对浊度、总磷、CODMn的去除效果相差不大;工艺1去除浊度、藻类、叶绿素a、总磷、氨氮和CODMn的效果较工艺2好,且对污染物的去除效果受混凝剂投加量的影响较小.     

地下水中氨氮、铁、锰的同步去除及其相互作用

在中试规模条件下,考察了接触催化氧化过滤工艺同步去除地下水中氨氮、铁、锰的效果,研究了三者在去除过程中的交互作用。结果表明:该工艺对原水中的氨氮、铁、锰具有良好的去除效果;铁优先于锰和氨氮被去除,提高进水亚铁离子浓度会导致除氨氮滤层向下迁移,出水氨氮浓度不达标,而铁离子对去除锰离子不产生影响的界限浓度为2 mg/L;提高进水锰离子浓度可以显著促进对高浓度氨氮的去除,表明锰质滤膜对氨氮的去除可能起到了催化氧化的作用。     

地表水中突发性、季节性超标锰的去除应用

铁西水厂选用高锰酸钾作为氧化剂,在pH值为中性的条件下,使二价锰氧化成不溶性二氧化锰,再通过常规水处理工艺将其去除。生产试验结果表明,投加高锰酸钾对锰有很好的去除效果,出厂水锰含量符合国家标准。不改变水厂原有工艺,通过投加适量高锰酸钾,去除源水突发性、季节性的锰含量超标的方法切实可行。     

KMnO4强化混凝耦合超滤去除湖库水中共存铁锰藻

华南地区湿热环境下铁、锰和藻共存湖泊水具有明显的地域特征。对华南地区三个典型的高藻湖水进行了水质调研,针对性地研究了高锰酸钾预氧化强化混凝耦合超滤对高藻湖泊水中铁、锰、藻的去除效能及膜污染特征。结果表明,随着高锰酸钾投加量的增加,耦合工艺对铁、锰、藻、蛋白质和多糖的去除效果均增强,尤其当投加量为2.5 mg/L时,铁、锰、藻的去除率分别可达93.7%、91.5%、91.0%。进一步研究发现,高锰酸钾预氧化水中铁和锰的产物对高藻水具有助凝作用,使得藻细胞团聚并且形成了更大的颗粒,SEM-EDS和XPS分析显示高锰酸钾预氧化形成了铁与锰的氧化物。最后,对实际湖库水进行短周期和长周期实验,出水水质均保持稳定,且预氧化能有效缓解膜污染。     

pH值对滤池处理高浓度铁、锰及氨氮地下水的影响

以哈尔滨市某地高铁、高锰、高氨氮(平均浓度分别为15、1.0、2.2 mg/L)的地下水作为处理对象,通过调节其p H值分别为6.5、7.0和7.5,考察不同p H值条件下对铁、锰和氨氮的去除效果,并对填料的表面形态进行SEM和EDS分析。结果表明:p H值越高,滤池挂膜时间越短,对锰和氨氮的去除效能越好。在p H值为7.5、7.0和6.5时,滤池分别在第40、80和170天表现出去除氨氮的能力,80、110和190 d后不同p H值下的去除效果趋于一致,出水值维持在0.4~0.5 mg/L。p H值越高越有利于锰的去除,p H值为7.5时滤池出水锰含量均可达标;p H值为7.0的滤池也有一定的除锰能力,锰砂滤池出水为0.3 mg/L,石英砂出水为0.6 mg/L;p H值为6.5的滤池运行220 d后仍没有除锰效果。p H值对滤池除铁没有影响,运行150 d后,出水铁含量均在0.3 mg/L以下,除铁主要是依靠接触氧化作用。p H值越低则滤料表面铁含量越高,铁深入滤柱下层,干扰锰质活性滤膜的形成进而影响对锰的去除。     

预投加高锰酸钾工艺用于工业用水除锰

上海石化水厂低硅水车间常规处理工艺对锰的去除有限，在一定程度上影响了工业企业生产装置的运行。对预投加高锰酸钾工艺除锰进行了生产性应用，结果表明，根据原水中的锰含量投加适量高锰酸钾对锰有很好的去除效果，可使出厂水的锰含量〈0．1mg／L。     

高锰酸钾直接除锰技术及应用

在水的pH值弱碱的条件下,水中的二价锰可被高锰酸钾迅速氧化为四价锰,通过混凝沉淀直接去除。本文以实验室搅拌实验的结果为依据,考察了不同浓度的高锰酸钾情况下,去除原水中锰的效果,并把所得结论运用于生产试验。结果表明,在不改变任何工艺参数的条件下,根据原水中的锰含量高低投加一定量的高锰酸钾对锰的去除是有一定效果,使出厂水的锰含量指标达到生活饮用水卫生标准。     

生物接触氧化／气浮、生物滤池／沉淀处理地表水比较

为筛选出合适的滴水湖补充水的处理工艺，开展了“生物接触氧化＋气浮”（工艺1）和“生物滤池＋沉淀”（工艺2）两种组合工艺处理地表源水的中试研究（规模为20m^3／h）。结果表明，生物接触氧化池对藻类、叶绿素a和氨氮的去除效果比生物滤池好，但二者对浊度、总磷、CODMn的去除效果相差不大；工艺1去除浊度、藻类、叶绿素a、总磷、氨氮和CODMn的效果较工艺2好，且对污染物的去除效果受混凝剂投加量的影响较小。     

地表水中突发性、季节性超标锰的去除

铁西水厂选用高锰酸钾作为氧化剂，在PH值为中性的条件下，使二价锰氧化成不溶性二氧化锰，再通过常规水处理工艺将其去除。生产试验结果表明，投加高锰酸钾对锰有很好的去除效果，出厂水锰含量符合国家标准。不改变水厂原有工艺，通过投加适量高锰酸钾，去除原水突发性、季节性的锰含量超标的方法切实可行。     

复合污染地下水的两级处理工艺中试研究

开展了石英砂+生物活性炭的两级处理工艺净化复合污染地下水的中试研究。结果表明,当石英砂滤料未成熟时,单级过滤对铁、锰的去除效果较好,但是对氨氮及CODMn的去除效果不理想;二级过滤工艺可以明显提高水中氨氮和CODMn的去除效果;滤料成熟后系统对铁、锰、氨氮及CODMn的平均去除率分别达到99.5%,99.9%,93.7%和34.5%。该处理工艺出水水质较好,抗水质冲击负荷能力强,且运行稳定性高。     

不同给水处理工艺的饮用水生物稳定性研究

以生物可同化有机碳（AOC）作为饮用水生物稳定性的评价指标,对常规处理工艺和臭氧／生物活性炭（O3／BAC）深度处理工艺控制AOC的效果进行了研究。结果表明：两种工艺都会使出厂水的生物稳定性变差,常规处理工艺和深度处理工艺使出厂水的AOC平均浓度分别增加了26％、70％;尽管砂滤和BAC滤池去除AOC的效果良好,但O3氧化和氯胺消毒会大幅度提高AOC浓度。因此,有必要采取减少后臭氧投加量或单独采用BAC、增加生物滤池接触时间以及减少消毒剂投加量等措施来控制AOC浓度,促使出厂水水质达到生物稳定。     

上海市某水厂臭氧—生物活性炭技术的应用分析

臭氧—生物活性炭技术是目前国内外应对微污染水源水处理的最常用技术之一。上海某水厂采用预臭氧/常规处理/臭氧—生物活性炭组合工艺运行了4年,活性炭滤池的运行经历了吸附、生物活性炭和换炭3个阶段。运行结果表明,该工艺可以提高对高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮、锰的去除率,改善出厂水的色度、嗅味和致突变性等多项水质指标,全面提高水质。但该技术也存在一定的局限性,如冬季对氨氮的去除率降低,原水的CODMn过高时出厂水CODMn仍会超过3 mg/L的标准;另外运行中要严格控制生物繁殖,防止微生物流出。此外,臭氧—生物活性炭技术会增加建设投资和运行成本,活性炭更换周期为3年半,以更换2/3的活性炭为宜。     

炭砂滤池与砂滤池在水厂实际运行过程中的比较研究

在水厂实际运行过程中,通过对炭砂滤池与砂滤池长期运行过程中的处理效果进行比较,研究两种滤池对浊度、CODMn、NH3-H、UV254、TOC、三卤甲烷类消毒副产物的去除效果。结果表明:运行期间炭砂滤池出水平均浊度达到0.17NTU,而砂滤池出水平均浊度为0.22NTU;在前2个月炭砂滤池对CODMn的去除率平均可达60%,随后去除效果有所下降,并稳定在50%左右,砂滤池的去除率稳定维持在20%左右;运行初期炭砂滤池对氨氮的去除效果与砂滤池差别不大,当待滤水的氨氮浓度高达1.57mg/L时,炭砂滤池出水氨氮浓度降至0.36mg/L,而砂滤池出水只能降至0.97mg/L;运行期间炭砂滤池对UV254的去除率先高后低,而砂滤池对UV254的去除率基本稳定在10%以下;当待滤水TOC均值为2.18mg/L,炭砂滤池对TOC平均去除率达到42.28%,而砂滤池对TOC平均去除率仅为16.81%;炭砂滤池过滤后出水中三卤甲烷平均去除率达到34.25%,而砂滤池的平均去除率仅有16.62%。     

气浮/复合滤料生物滤池耦合工艺处理地表水研究

淮南某水厂2×10~4m~3/d示范工程是为整个淮河流域水厂改造而进行的示范性项目。结合其关键技术单元——气浮/复合滤料生物滤池耦合工艺,对其在水厂源水淮河水处于冬季低温时期的实际运行效果进行了研究。结果表明:气浮/复合滤料生物滤池耦合工艺可以很好地应对阶段性高氨氮、有机物负荷的冲击;2013年—2014年冬季运行期间,生物滤池出水氨氮平均浓度约为0.28 mg/L,并且接近99.98%的时间段内出水氨氮值≤0.5 mg/L;生物滤池出水CODMn平均为2.7 mg/L,其中浓度≤3.0 mg/L的时间也超过了90%。气浮/复合滤料生物滤池耦合工艺与上、下游工艺一道很好地保障了出厂水安全性。