超滤/臭氧氧化工艺对再生水中AOC的去除效果

如何控制微生物生长、保障水质生物稳定性,是再生水输配与利用过程中关注的重要问题。可同化有机碳(AOC)是评价水质生物稳定性的重要指标。对北京市某再生水厂超滤/臭氧氧化处理过程中AOC浓度及其分子质量分布特性的变化进行了研究,结果表明:二级出水中的AOC主要为分子质量>10 ku的有机物,超滤对二级出水中有机物的去除效果良好,对AOC的去除率达到73%。臭氧氧化可提高有机物的可生化性,导致AOC浓度升高了48%。在二级出水和超滤出水中,AOC物质以分子质量>10 ku的有机物为主,分别占79%和59%;经臭氧处理后,小分子质量(<1 ku)有机物对AOC的贡献明显上升,所占比例达到74%,同时大分子质量(>10 ku)和中等分子质量(1～10 ku)有机物所占的比例分别下降到22%和3%。     

水厂处理工艺对藻源含氮有机物的去除效能分析

通过现场调研的方式,分别以太湖水源水及无锡某水厂为对象,在细致分析太湖水源水中含氮有机物基本状况的基础上,探讨了水厂处理工艺对含氮有机物的去除效能。结果表明,太湖水源水中的溶解性有机氮(DON)含量介于0.05~0.4 mg/L之间,且与水中的藻类数量有较好的相关性;水厂常规工艺对DON的去除效果相对较差,去除率为15%~20%;臭氧/生物活性炭工艺对DON不仅没有去除效果,还会有少量的增加,且增加部分主要集中于分子质量为10~100ku的部分;而超滤工艺对分子质量10 ku的DON有较好的去除效果。因此,含氮有机物的控制需要根据原水水质情况进行有针对性的处理。     

预氧化/BAC与常规工艺去除AOC的效果对比

为提高出水水质的生物稳定性,明确是否应在生物活性炭(BAC)滤池前设置预氧化工艺,比较了预氧化/生物活性炭联用工艺与常规给水处理工艺中AOC的变化规律及对有机物的去除效果.研究发现,常规给水处理工艺对AOC的去除率仅为31.8%,出厂水中高浓度的AOC造成了管网中细菌的再生长.高锰酸钾预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为67.7%,AOC浓度降至121μg//L,提高了水质的生物稳定性.臭氧预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为48.3%,低于单独活性炭工艺的;对有机物的去除效果则低于高锰酸钾预氧化/生物活性炭联用工艺的.可见,在生物活性炭前设置高锰酸钾预氧化单元,更有利于去除水中的有机物及保障水质的生物稳定性.     

成都市自来水的生物稳定性研究

研究了成都市第六水厂原水、出厂水、管网水中AOC的变化，结果表明传统水处理工艺对AOC(可同化有机碳)有一定的去除作用。由于不同季节原水水质情况不同，AOC去除率在44％～82％之间波动。用氯胺取代液氯进行消毒可使自来水中的AOC浓度明显降低。     

滦河源水的深度处理技术研究

针对滦河源水水质，在常规处理的基础上分别进行了生物活性炭和臭氧生物活性炭两种深度处理工艺的对比试验。结果表明，普通生物活性炭和臭氧生物活性炭两种深度处理工艺均能有效改善常规工艺的出水水质，经过色质联机检验，水中各类微量有机物的种类和含量均有了显著降低。相比较而言，臭氧生物活性炭对有机物具有更高的去除率，对氨氮的平均去除率为58．3％，对CODMn的平均去除率为58％，对UV254的平均去除率为62．3％，对TOC的平均去除率为51．6％，对分子质量为1～5ku有机物的去除率〉60％，对分子质量〈1ku和分子质量〉5ku的有机物去除率〉30％。     

可生物降解有机物在水厂净水工艺中的变化

以上海市两座不同水源的典型水厂为研究对象,分析了可生物降解有机物(BOM)和总有机物(以DOC表征)在水厂常规净水工艺中的变化规律.结果表明,水厂常规工艺对AOC、BDOC与DOC的去除能力均不高,且受水温影响明显,两水厂出水均为生物不稳定性饮用水;DOC主要在沉淀单元被去除,BDOC在沉淀、砂滤单元都有去除,AOC则主要在砂滤单元被去除;加氯可造成DOC(或BDOC)向AOC的转化,使出厂水AOC浓度增加,要确保出厂水的生物稳定性,必须同步削减水中BOM与总有机物的浓度.     

臭氧-生物活性炭与单独活性炭工艺处理效果比较

为有效去除水中有机物,明确是否应在活性炭前投加臭氧,比较了臭氧-生物活性炭（O3-BAC）和单独活性炭（GAC）过滤对CODMn、UV254和TOC的去除效果以及两套系统对提高水质生物稳定性的作用.研究发现,O3-BAC对CODMn、UV254和TOC的平均去除率比GAC分别高10.3%、11.1%、7.1%,对AOC的去除率＞80%,出水AOC浓度为25.9～46.4μg乙酸碳/L,属生物稳定性水质;单独GAC柱对AOC的去除率在40%左右,出水AOC浓度为85.8～117.6μg乙酸碳/L,有时不能满足水质生物稳定性的要求.可见在活性炭前投加臭氧,可以强化活性炭对有机物的去除作用,延长活性炭的使用周期,增强活性炭滤池的生物降解能力.     

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。     

垃圾渗滤液及处理出水的有机物MW分布

以西安市江村沟生活垃圾卫生填埋场（15年填埋期）的渗滤液为研究对象，采用分子质量切割法测定了渗滤液原水及厌氧-好氧（AO）工艺出水有机物的分子质量分布及变化。结果表明：垃圾渗滤液原水中，78．8％以上的有机污染物分布在分子质量（MW）〈10ku的范围内；厌氧生物处理单元对有机物的去除率达63％，COD的降低主要发生在MW〈10ku的范围内，而后续的好氧工艺对有机物去除率的贡献仅为0．82％。所以在试验水质条件下，垃圾渗滤液经厌氧工艺处理后尚需进行后续处理，但不宜选用好氧生物处理工艺，考虑到有机物分子质量的分布特点，建议采用物理化学法作为后续处理工艺。     

ZnO/O3工艺降解水中微量有机物的研究

以实验室制备的粉末氧化锌(ZnO)为催化剂,考察了ZnO/O3工艺去除水中有机物的效能.采用总有机碳(TOC)指标反映水中有机污染物的含量.结果表明:臭氧投量为1 mg/L、ZnO投量为300 mg/L时,反应60 min后ZnO-O3工艺对TOC的去除率为46%,比单独臭氧化提高了1倍;反应温度明显影响该工艺对有机物的降解效果,在水温为5,10,20和25 ℃时,TOC的去除率分别为17.5%,31.5%,45.9%和51.3%.臭氧浓度和催化剂投量的增加,可以提高TOC的氧化降解效率.     

臭氧/生物活性炭工艺的运行稳定性研究

针对水厂因使用不同水质的原水,造成水厂的常规工艺处理出水水质不稳定或无法达到饮用水安全标准的问题,在中试的基础上进行了饮用水深度处理工艺(臭氧/生物活性炭)运行稳定性的研究。原水为黄河水和滦河水时,出水CODMn<3mg/L标准的合格率分别为93.3%、99.0%,对CODMn的去除率分别为41.5%、50.2%;对TOC的去除率分别为42.5%、50.9%;对UV254的去除率分别为57.8%、77.6%。以黄河水为原水时有机物去除率低的原因主要是受水中有机物种类不同的影响。各项综合指标显示,臭氧/生物活性炭工艺可去除水中50%左右的有机物,提高了出水水质的安全性。在出水TOC<3mg/L、SUVA254<2L/(mgDOC·m)时,消毒后形成的四氯甲烷量和三卤甲烷量较少,均远低于规定限值。可以采用此方法对消毒产生的四氯甲烷量和三卤甲烷量进行间接的监测。     

东营南郊水厂水源水有机物特性分析

通过对南郊水厂一期、二期原水中有机物分子质量分布的测定,得出一期原水中DOC以分子质量3 ku的有机物为主,其T1/C值高,其中的有机物更容易被微生物降解去除,并且原水水质受藻类新陈代谢的影响大,水质较差,处理负荷较大;二期原水DOC以分子质量3 ku和30 ku~0.45μm的有机物为主,大分子有机物含量较一期原水多,且所含有机物疏水性强,更容易通过混凝沉淀工艺去除,同时二期原水有机物含量较低,其所表现出来的生物可降解能力较差,该水质条件下的生物稳定性更强,水质优于一期,处理负荷较小。以上分析结果可以作为水厂一期、二期工艺运行参数及粉炭投量调整的依据,即一期工艺粉末活性炭投加采用其经济投量的上限,二期工艺投加的粉炭量可以采用下限;传统的混凝沉淀工艺对一期、二期原水的有机物去除能力不高,因此需要辅以其他处理工艺如粉末活性炭吸附。     

三维荧光评估不同净水工艺中有机物去除效果

三维荧光光谱技术能对水中的有机物进行有效识别和分析。结合有机物综合指标和三维荧光光谱技术,对珠三角地区某典型净水厂水处理工艺中的有机物的去除情况进行了考察分析。研究结果表明,东江水源受到轻微污染,原水中有机物成分以芳香蛋白类、溶解性微生物代谢物为主,腐殖酸类含量较低。传统处理工艺对东江原水中有机污染物的去除效果有限,臭氧-生物活性炭深度处理工艺对原水中有机污染物的去除起主要的作用,区域标准积分的去除率达到70%以上。三维荧光光谱分析能有效监测水中有机物的去除情况,为水厂的水质监测提供了一种有效的技术手段。     

杭州市水源水中有机物的分子质量分布

采用滤膜过滤法对杭州市钱塘江和苕溪两水源水四季的有机物分子质量(MW)分布进行了测定。结果表明,两水源水中有机物在不同分子质量区间的分布受季节变化的影响不是很显著;两水源水中的主体有机物为MW1ku的小分子有机物,占总有机物的80%以上,其次为MW10ku的有机物。与传统的混凝沉淀工艺相比,混凝沉淀与生物活性炭滤池组合工艺可明显提高对TOC和UV254的去除率,较适合用于杭州市水源水的处理。     

再生水深度处理工艺对AOC的去除效果

生物可同化有机碳(AOC)是有机物中最易被微生物用于合成菌体、支持异养菌生长繁殖的营养基质,是评价再生水水质生物稳定性的重要指标。对北京市3座再生水厂不同深度处理工艺出水AOC浓度变化情况进行分析,结果表明:经臭氧氧化后AOC升高了12%~233%,导致再生水水质生物稳定性降低;经微滤(MF)后出水AOC变化率为-7%~5%,对再生水水质生物稳定性影响不大;曝气生物滤池和反渗透出水AOC分别降低了18%~86%和54%~83%,可有效提高再生水水质生物稳定性。     

以AOC评价管网水中异养菌的生长潜力

对澳门管网水中异养菌二次生长和水质生物稳定性指标的相关关系的研究结果表明：（1）澳门管网水基本属于生物稳定的饮用水；（2）澳门管网沿途水中可同化有机碳（AOC）和可降解溶解性有机物（BDOC）的变化不明显；（3）降水量和水温对于AOC的季节变化有很大影响，而原水水质、处理工艺和水温则对BDOC的季节变化有很大影响；（4）由于管网水中AOC和异养菌计数（HPC）有明显的相关关系，而BDOC与HPC间无明显的相关关系，故建设将AOC作为评价管网水中异养菌二次生长潜力的首要指标。     

曝气生物滤池在上海周家渡水厂的应用

介绍了上海周家渡水厂采用曝气生物滤池（BAF）预处理黄浦江原水的生产性试验结果，包括BAF的设计参数、运行情况等。试验数据表明，采用BAF预处理工艺对原水浊度、铁、锰、氨氮、亚硝酸盐、CODMn和可同化有机碳（AOC）的去除率分别为40．9％、53．1％、36．6％、39．9％、40．1％、15．4％和54％，提高了出水水质和生物稳定性。     

饮用水的生物稳定性研究进展

近些年的研究表明：当水厂出水中含有一定量的有机物时，细菌将附着于管网管壁生长形成生物膜，导致管网腐蚀和结垢降低管网的输水能力，继而导致二级泵站动力消耗增加，并会导致用户水质恶化，色度和浊度上升；生物膜与管网水中病源微生物会对饮用者的健康造成直接的威胁，即这类出水的生物稳定性较差。目前，国际上大都采用测定AOC（Assimilable organic carbon）即可同化有机碳来判定饮用水的生物稳定性。本文将针对近些年来针对AOC的研究成果进行论述。     

原水有机物特性对混凝过程和出水余铝的影响研究

北京某水厂水源复杂,且水质随季节变化突出。为了保证首都地区优质的饮用水供应,对该水厂混凝过程及出水中不同分子质量区间的余铝含量进行了一系列调查,并详细分析了不同组分的有机物对混凝过程以及出水余铝的影响。结果表明:水厂3B工艺的原水中含有较多的腐殖酸类和分子质量1 500 u的有机物,3A工艺的原水中含有较多的蛋白质类物质,不同有机物对水厂混凝过程影响不同。原水经过混凝后,浊度和颗粒数都有一定程度的降低,3A工艺的原水形成的絮体能较快达到平衡,其混凝出水中颗粒态铝含量较3B工艺少。小分子有机物(分子质量1 500 u)的含量与出厂水中余铝含量具有较明显的正相关性。     

生物填料与臭氧生物活性碳联用处理氨氮的试验研究

为解决日益严重的富营养化水的处理,解决高氨氮、高藻类、高CODmn等的水质问题,为此研究生物预处理和臭氧生物活性炭的联用效果,在臭氧生物活性碳前设置生物预处理工艺,不仅能够有效降低出水中的有机物含量而且能大大减低氨氮的浓度,并且能去除原水中的大量藻类。组合工艺对浊度、氨氮、CODmn、藻类的去除率分别为99．5％、96．2％、81．5％、98．7％,试验得出组合工艺对付富营养化水的处理是有效的。