饮用水源突发镉污染的应急处理技术研究

为应对可能出现的突发性镉污染事件,采用连续流试验考察了常规混凝沉淀工艺、KMnO4预氧化/混凝沉淀工艺、粉末炭(PAC)吸附/混凝沉淀工艺、KMnO4和PAC联用/混凝沉淀工艺以及高锰酸盐复合药剂(PPC)预氧化/混凝沉淀工艺对镉的去除效果。结果表明,常规混凝沉淀工艺的除镉效果有限,聚合氯化铝投量为4 mg/L时,对Cd2+的去除率仅为10.5%;KMnO4预氧化/混凝沉淀工艺、PAC吸附/混凝沉淀工艺、KMnO4和PAC联用/混凝沉淀工艺对Cd2+的去除率均有提高,但出水水质仍不能满足国家饮用水水质标准。PPC预氧化/混凝沉淀工艺的除镉效果明显,当PPC投量为3.5 mg/L时,沉后水中剩余Cd2+浓度降低至3.3μg/L,达到了国家饮用水水质标准,去除率为95.2%。因此,PPC预氧化可以作为东江沿岸水厂应对镉污染的一种有效的应急处理措施。     

水源突发性铊污染的去除试验研究

为了应对水厂可能存在的铊污染风险,本文研究了粉末活性炭吸附法、颗粒炭过滤法、高锰酸钾预氧化-混凝沉淀法对水中铊污染物的去除效果。试验结果表明：粉末活性炭吸附法对铊的去除效果不明显,投加50mg/L的粉末炭对铊的去除率仅为37%;颗粒活性炭可以将铊浓度为0.6μg/L的水样去除至低于0.1μg/L;高锰酸钾预氧化与混凝沉淀联用法效果最好,可以将1.0μg/L的铊去除至低于0.1μg/L。     

加压预处理与预氧化强化混凝处理太湖蓝藻水中试比较研究

为提高太湖水中蓝藻的混凝沉淀去除效果,分别采用加压预处理和化学预氧化处理工艺,再进行混凝沉淀处理。通过动态试验对比研究了加压预处理和预氧化强化混凝沉淀去除藻类的效果和水质安全性,并进行了经济分析。结果表明,短时间加压0.7 MPa后进行混凝沉淀,出水浊度为0.6~1.37 NTU,叶绿素a和COD_(Mn)去除率分别达到(97.64~99.34)%和(62.54~68.39)%;2 mg/L氯预氧化工艺沉淀出水浊度为21.4 NTU,叶绿素a和COD_(Mn)去除率分别为82.2%和39.87%;2 mg/L高锰酸钾预氧化工艺沉淀出水浊度为3.22 NTU,叶绿素a和COD_(Mn)去除率分别为94.71%和63.44%。同时,相对于预氧化工艺,加压预处理工艺可减少后续工艺藻毒素的释放和消毒副产物的生成。采用加压预处理工艺会使能耗增加0.002 3 k W·h/m~3,但可节省混凝剂投量40%,且节省了预氧化剂费用,在处理效果、水质安全性、处理成本等方面明显优于化学预氧化工艺。     

多种氧化剂对水中铊的去除效果试验研究

针对水中铊污染,采用氧化剂预氧化再混凝-沉淀去除的处理方法,比较了几种氧化剂的去除效果。结果表明,高锰酸钾预氧化后混凝-沉淀,可以将B江中的铊降低至0.10μg/L以下,调节pH可降低高锰酸钾投加量,氧化反应时间需要60min以上。     

沉淀-混凝-微滤组合工艺处理含锡废水

采用沉淀-混凝法和沉淀-混凝-微滤组合工艺处理含锡废水,分析两种方法对锡的去除效果和膜污染情况。试验结果表明,采用沉淀-混凝法除锡基本可以满足《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB 30770—2014)的要求;当原水p H值约为3.0、锡浓度为17.7 mg/L、Na2CO3投加量为90 mg/L、三氯化铁投加量为2.90 mg/L(以Fe计)时,沉淀-混凝-微滤组合工艺对锡的去除率高达99.97%,并且该工艺膜污染速率缓慢,经过物理清洗后膜通量恢复率为92.2%。     

2-MIB在某深度处理水厂中的去除规律研究

针对南方某湖泊水源净水厂4月—9月易发原水致嗅物质2-MIB超标问题,进行了2-MIB去除规律的生产性试验。结果表明,预臭氧工艺对2-MIB的平均去除率可达68.6%,不采用其他预处理工艺时,混凝沉淀和砂滤对2-MIB没有去除效果。使用预臭氧和混凝前加氯方式联合预处理时,混凝沉淀会抵消预臭氧对2-MIB的去除效果,后续砂滤单元对2-MIB的去除率为15%~35%,尽管缩短了砂滤池的反冲洗周期,但对2-MIB的去除率提高不超过5%。后臭氧/生物活性炭工艺对2-MIB的去除率随着臭氧投加量的增加而增大。当水厂负荷不超过80%、原水中2-MIB的浓度不超过911 ng/L时,通过预臭氧、前加氯、常规处理与后臭氧/生物活性炭单元的有机结合,可控制出厂水中2-MIB浓度低于10 ng/L。     

水源水中乐果污染物应急处理工艺的试验研究

以乐果为目标化合物,探讨了活性炭吸附、活性炭吸附-混凝沉淀工艺以及石灰碱解-活性炭吸附-混凝沉淀三种工艺对乐果的去除效果.结果表明,乐果的去除效果随着活性炭投加量与吸附时间的增加而增加,采用活性炭吸附-常规混凝沉淀工艺对乐果的去除效果要略好于单独采用活性炭吸附,但这两种工艺都不能有效去除水中的乐果.采用石灰碱解-活性炭吸附-混凝沉淀工艺时,乐果的去除率随着石灰碱解的pH值升高而增加.当原水乐果含量为0.182 mg/L,用石灰调节原水pH值为9,投加30 mg/L活性炭吸附20 min后,去除率达89.9%,沉淀出水乐果浓度为0.018 4 mg/L,满足标准要求.     

深水循环加压混凝沉淀除藻工艺研究

为提高水中蓝藻的混凝沉淀去除效果,采用深水循环井对水体进行预处理,使蓝藻气囊在深水压力作用下破裂,藻体失去气囊浮力,再经后续混凝沉淀去除。静态试验表明,随深水循环井深度的加大,混凝沉淀后各项出水指标浓度降低;当循环井深度为80 m、混凝剂[Al_2(SO_4)_3·18H_2O]投加量为30 mg/L时,对叶绿素a、COD_(Mn)和DOC的去除率分别为95.5%、62.1%和39%,出水浊度为1.35 NTU,较2 mg/L的NaClO预氧化混凝沉淀出水效果好且供水水质安全。动态试验进一步表明,深水循环混凝沉淀工艺对去除蓝藻是有效的,特别是对微囊蓝藻的去除尤为明显。     

镉污染源水的应急处理技术研究

分析了发生突发性镉污染时镉在水体中的存在形式,考察了常规混凝、化学沉淀以及两者联用对镉污染源水的处理效果.结果表明:发生突发性镉污染时,镉在水体中主要以溶解态形式存在,所占比例＞60%;常规混凝沉淀可有效去除吸附态镉,但对溶解态镉的去除效果有限;化学沉淀法对镉有良好的去除效果,但会增加滤后水的浊度;化学沉淀与混凝联用技术可大大提高对镉的去除效果,在预调pH值至10、PAC的投加量为20 mg/L时,对镉的去除率＞97.7%,最大可处理浓度提高至0.220～0.264 mg/L.     

化学预氧化/混凝沉淀工艺对三氯乙醛生成潜能的去除

以南方某微污染水源水为研究对象,分析了不同化学预氧化/混凝沉淀工艺对三氯乙醛生成潜能(CHFP)的去除作用,以找出合适的化学预氧化方式及其最佳投加量,为三氯乙醛(CH)的控制提供指导。结果表明,与混凝沉淀工艺联用,能够有效去除CHFP的化学预氧化药剂有:KMnO_4、ClO_2、H_2O_2和O_3,其最佳投量分别为0.4、0.5、3和0.5 mg/L,对CHFP的去除率分别为78.73%、75.59%、77.82%和74.83%;ClO_2和O_3预氧化在较大的投加量条件下,经混凝沉淀后CHFP增加,而KMnO_4和H_2O_2预氧化在较大投加量条件下,经混凝沉淀后对CHFP的去除作用明显;臭氧/过氧化氢(O_3/H_2O_2)预氧化使CHFP增加,不适用于常规工艺中对CH的控制。     

微絮凝过滤、O3消毒工艺处理微污染水库水

微絮凝直接过滤、O3消毒工艺处理微污染水库水的试验结果表明：（1）微絮凝直接过滤工艺对水库水浊度的去除效果好于传统的混凝沉淀过滤工艺,处理后出水浊度≤1．0NTU;（2）O3消毒能减少消毒投氯量和有效控制处理出水的三氯甲烷、四氯化碳含量,确保三氯甲烷＜60μg/L、四氯化碳＜3μg/L,其最佳投加量为6．9g/m^3;（3）该工艺的药剂费用为0．082元／m^3,比传统处理工艺增加0．061元／^3,但可省去混凝沉淀工序的混凝反应池和沉淀池,降低了工程投资。     

应用于垃圾渗滤液预处理工艺的研究

针对垃圾渗滤液高COD、高氨氮的特征,选用了混凝沉淀、Fenton氧化、蒸发及其组合工艺对垃圾渗滤液进行预处理,通过单因素试验,探讨了各工艺的最佳运行条件。试验结果表明,采用混凝沉淀法时,PAFC最佳投加量为30 mg/L,PAM最佳投加量为4 mg/L;采用Fenton氧化法时,H2O2最佳投加量为1.5‰,H2O2∶Fe2+最佳质量比为10∶3;垃圾渗滤液的最佳预处理工艺为混凝沉淀+Fenton氧化+蒸发,此时COD,NH4-N+的去除率分别为91.22%,86.73%,为后续生化处理提供了良好的反应条件。     

冬季水质异常引滦原水强化集成工艺中试研究

以水质异常的冬季引滦原水为研究对象,进行以斜管沉淀工艺为主的中试研究。结果表明,相同加药量下,采用脉冲澄清工艺对该原水的处理效果优于斜管沉淀工艺。采用斜管沉淀工艺时,臭氧预氧化处理试验原水,满足出水水质要求所需的混凝剂投加量比采用预加氯工艺时明显减少。"原水-预加氯-混凝-聚丙烯酰胺(PAM)-斜管沉淀-过滤"工艺对该原水有较好的处理效果,建议药剂最佳投量分别为预加氯2.5 mg/L、Fe Cl320 mg/L、PAC 25 mg/L、PAM 0.1 mg/L。     

饮用水源亚砷酸盐污染应急处理的中试研究

以我国目前广泛采用的常规净水工艺为基础,开展了水源突发性砷污染的应急处理工艺中试研究。试验结果显示,当原水As(Ⅲ)含量超标3倍时,常规处理工艺对As(Ⅲ)的去除率仅为71.85%,无法将出水中的As(Ⅲ)控制在10μg/L以下,预氧化是必须的。对于长江镇江段的水质而言,当有效氯的投加量满足大于As(Ⅲ)浓度水平1.0～1.5mg/L时,预氯化-强化混凝工艺能够安全、迅速、有效的应对突发性的As(Ⅲ)污染,但在低有效氯投加量时,氨氮浓度以及预氯化点的选择会对处理效果产生影响。对于有机物含量较高的水体而言,需要进一步考察消毒副产物。当KMnO4的投加量满足大于As(Ⅲ)浓度水平0.5mg/L时,KMnO4预氧化-强化混凝工艺亦能够安全、迅速、有效的应对突发性的As(Ⅲ)污染,且其处理效果明显优于预氯化,预氧化点的选择不会对处理效果产生明显影响。建议有条件的水厂优先选用KMnO4作为As(Ⅲ)的氧化剂。     

黄河侧渗水砷超标问题的应急处理工艺研究

以采用黄河侧渗水为原水的柿园水厂现有常规净水工艺为基础,开展了水源突发性砷污染的应急处理工艺研究.结果表明,聚合硫酸铁对砷的混凝去除效果优于三氯化铁;液氯投加量为2.0 mg/L时,除砷效率均最佳;调节pH对砷去除效果的改善不明显.通过正交试验确定出适合黄河侧渗水砷去除的最佳参数:聚合硫酸铁投加量10 mg/L,硅酸钠投加量3.3 mg/L,液氯投加量2.0 mg/L,沉淀时间60 min.混凝剂的投加量是影响除砷效果的最显著因素.     

强化混凝-沉淀-砂滤工艺去除海水中藻类的试验研究

通过考察强化混凝中混凝剂种类及投加量、氧化性助凝剂种类及投加量、氧化时间、pH以及水力条件等因素对海水中Chl-a、CODMn去除效果的影响,确定了试验参数,并后续加入砂滤工艺考察其除藻效果.结果表明:在调节海水pH值为5～6,选用3 mg/L高锰酸钾预氧化30min后,投加混凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)对Chl-a和CODMn均有较佳的去除效果.强化混凝-沉淀-砂滤工艺对Chl-a平均去除率可以达到80%以上,对CODMn去除率在50%左右,对浊度的去除率大干97%.     

生物预处理工艺去除废水中四环素类抗生素

针对四环素类抗生素（TCs）生产废水在生物处理过程中普遍存在的泡沫剧烈、污泥沉降困难、处理效率低等问题，提出了生物曝气—铁盐混凝预处理工艺。结果显示，生物预处理工艺既可以提高TCs去除率，又能够降低铁盐投加量，当铁盐投加量（以Fe计）为100 mg/L时，TCs去除率由27.5%提高到84.5%；对于未经生物预处理的废水，若要达到相同的TCs去除效果，铁盐投加量为600 mg/L。这可能是由于废水中77.8%的挥发性脂肪酸在生物预处理过程中被有效去除，从而降低了其对铁盐混凝去除TCs的干扰。经过生物预处理后，后续生物处理系统出水COD由531 mg/L降至199 mg/L，处理效果提升明显。     

水源水中金属铊污染的应急处理研究

采用碱性高锰酸钾预氧化法去除水源水中的铊,研究了其可行性、处理条件及应对能力。结果表明,碱性高锰酸钾预氧化法是去除水中铊污染的可行有效方法;本试验范围内铊的去除率与氧化反应p H值、高锰酸钾投加量、氧化时间均呈现明显的正相关关系,而与聚合氯化铝投加量无明显相关关系;氧化反应p H值9.0,高锰酸钾投加量2.0mg/L,氧化时间30min,可将限值3倍的铊去除至限值以下,去除率84.4%;氧化反应p H值9.5,高锰酸钾投加量2.0mg/L,氧化时间30min,可将限值10倍的铊去除至限值以下,去除率93.4%;氧化反应p H值10.0,高锰酸钾投加量2.0mg/L,氧化时间30min,可将限值50倍的铊去除至限值以下,去除率98.8%。     

过氧化氢预氧化复合高岭土去除水中颤藻的研究

研究了H2O2预氧化复合高岭土混凝工艺对水中颤藻的去除效果。结果表明,H2O2具有显著氧化抑制藻活性的功能,高岭土则具有良好的助凝作用,经H2O2预氧化复合高岭土混凝后形成的絮体大而密实,沉降速度更快。试验得出最佳复配条件为:原水pH值为7,预氧化时间为20 min,H2O2、高岭土和PAC的投加量分别为3,34和3.5 mg/L。在该最佳试验条件下,浊度和叶绿素a去除率分别达到95.6%和97.8%,残留铝含量为0.13 mg/L。     

对初期雨水径流弃流问题的探讨

采用混凝/沉淀工艺处理某高校校园的路面初期雨水径流,并对其弃流问题进行了探讨.结果表明,最佳混凝剂为聚合氯化铝(PAC),其最佳投量为20～35 mg/L;混凝/沉淀工艺对初期雨水的浊度、COD的去除率较高,均可达90%以上;不预沉的初期雨水径流的混凝/沉淀效果明显优于预沉后的;综合考虑初期雨水弃流装置的建设、运行、维护、管理等因素,建议校园或类似区域宜选择初期雨水不弃流,将收集到的全部雨水经混凝/沉淀处理后再利用.