阳澄湖水源水中藻类的去除研究

藻类是水源水的微污染物,其大量生长将给水厂制水和饮水安全带来诸多影响。试验对比了次氯酸钠氧化除藻,硫酸铝、聚合氯化铝(PAC)混凝沉淀除藻以及氧化和混凝联合除藻的效果,并对次氯酸钠、硫酸铝、聚合氯化铝的投加量以及处理时间进行了优化,确定了经济合理的除藻方案。结果表明,当次氯酸钠投加量为30 mg/L、接触氧化时间为20 min时,除藻率为95.4%;当硫酸铝投加量为140 mg/L时,除藻率为87.3%;当聚合氯化铝投加量为120 mg/L时,除藻率为87.1%;在25 mg/L次氯酸钠+120 mg/L硫酸铝条件下,除藻率为98.3%,沉后水浊度为0.411 NTU;在25 mg/L次氯酸钠+110 mg/L聚合氯化铝条件下,除藻率为98.0%,沉后水浊度为0.379 NTU。次氯酸钠的助凝作用大大强化了混凝沉淀效果,从而使沉后水浊度降低,既有效提高了除藻率,又减轻了水厂后续工艺的负荷。     

预臭氧/混凝/气浮工艺去除水库原水中的藻类

采用预臭氧/混凝/气浮工艺处理水库高藻原水,研究该工艺的最优运行参数。结果表明,在原水藻含量为1.4×108个/L的条件下,当臭氧投加量为1 mg/L、聚合氯化铝铁(PAFC)投加量为20 mg/L、气浮回流比为10%时,除藻效果最好,去除率可达到90%以上;另外发现,适当的预臭氧氧化可提高气浮对藻类的去除效率,投加臭氧较不投加可将除藻率提高40%以上。     

微气泡水力空化强化混凝除藻的试验研究

利用微气泡水力空化装置强化混凝沉淀去除水体中的藻类。结果表明,微气泡水力空化可以有效地提高混凝除藻效果,减少混凝剂用量。当混凝剂投加量为1 mg/L时,水力空化预处理5 min,对藻类的去除率较空白样提高13%,而空化预处理20 min则藻类去除率提高30%。对藻类的去除率均为65%时,1 h的水力空化可以减少50%的混凝剂投加量。微气泡水力空化时间和空气流量对强化混凝效果有很大的影响,在空化处理时间为10~20 min、空气流量为0.5~0.8L/min的条件下,可以达到最优的除藻效果。p H值的变化也直接影响除藻率,在p H值=8的弱碱性条件下,对藻类的去除效果最为理想。水力空化也可以提高混凝对UV254和浊度的去除效果。     

混凝/预氧化去除微污染水源水中拟柱孢藻的效能

饮用水源中藻类的大量繁殖极易给饮用水的生产带来诸多困难,尤其是对于微污染水中拟柱孢藻这种线状藻类。考察了不同混凝剂和预氧化剂对藻类的去除效果,并据此在水厂进行了氯梯度生产性试验。结果表明,单独采用聚合氯化铝(PAC)混凝剂的除藻效果优于氯化铁,预氯化的除藻效果优于高锰酸钾预氧化。预氧化剂的投加可以明显改善水中由于藻类活动而形成的小尺寸的松散絮体,进而形成尺寸较大、密实度较高、沉降性较好的絮体。生产性试验表明,对于这种典型的低纬度微污染水库水,采用PAC最佳投加量为15 mg/L,同时将前加氯量控制在2. 0～3. 0 mg/L时,对藻类的去除率可以达到92%以上,并且可以使沉后水浊度控制在1. 60 NTU以下。这为低纬度地区微污染水中拟柱孢藻的去除提供了很好的指导作用。     

高含藻水净水厂水处理工程研究

针对净水厂重度含藻水污染问题,提出了机械絮凝池与压力溶气气浮池联合工艺,以达到高效处理含藻水的效果,并在对主体构筑物进行设计及设备选型后,对药剂投加量进行了试验研究,结果表明,高锰酸钾投加量为2.5 mg/L,氧化5 min后投加PAC 30 mg/L对藻类、CODMn和浊度的去除效果良好,去除率分别达到62.9%,69.5%和94.5%,减轻了后续处理构筑物负担,研究结果为重度含藻水厂建设和改造提供了参考依据。     

微絮凝/涤纶高弹丝纤维球过滤工艺除藻试验研究

以自主研制的涤纶高弹丝纤维球为滤料,采用微絮凝/纤维球过滤工艺处理含藻水.结果表明,微絮凝/纤维球过滤工艺的除藻效果较好,对于藻类总数为(6.8×106)～(8×106)个/L的高藻水,在PAC投加量为15mg/L、滤速为15m/h的条件下,出水的藻类总数可保持在1×106个/L以下,除藻率最高可达90%以上,水头损失<15.7kPa,工作周期为9 h.     

混凝气浮工艺去除铜绿微囊藻的影响因素研究

通过正交试验确定了混凝的最佳工艺条件,当原水中藻类浓度为(8.94×108)～(38.4×108)个/L、浊度为5.10～5.31 NTU、色度为15.8～25.9倍时,三氯化铁的最佳投加量应在50～70 mg/L,此时藻类和浊度的平均去除率均在85%左右.试验还发现藻类的混凝效果与其生长期有一定的关系,其中以稳定期的藻类混凝效果最佳,藻类去除率最高可达89%.研究还发现,pH值对藻类去除影响显著,当将进水pH值由7.47调到6.04,投药量由50 mg/L降为30 mg/L时,藻类的去除率可由88%升高到97%.由此可见,调节pH值不仅可以提高藻类的去除率,还可以大大降低混凝剂的投加量.     

辛安水厂复合预氧化方式选择试验研究

针对辛安水厂原水水质问题,通过静态试验考察了不同预氧化方式对混凝沉淀工艺净化效果的影响。结果表明,先投加0.2 mg/L的高锰酸钾,再投加1.0 mg/L的臭氧,可以明显降低混凝沉淀出水中的浊度、UV254及UV254/TOC,相应的去除率分别为85.3%,75.8%和55.9%;为有效控制出水AOC含量,实际运行中可以考虑采用先投加0.4 mg/L的高锰酸钾,再投加0.5 mg/L的臭氧的预氧化方式。     

矿物助凝除藻及其对残余铝形态的影响

研究了聚合氯化铝(PAC)与不同粒径的天然粘土矿物复合混凝对水中藻类的去除效果,并对残余铝的形态分布进行了测定.结果表明,两者复合除藻效果优于单独投加PAC.当PAC浓度为14 mg/L,矿物浓度为24 mg/L时,粒径为160目的矿物与PAC复合除藻效果最好,浊度和叶绿素a去除率分别为97.8%和96.6%.两者复合后形态发生变化,胶体态铝含量相对增加,溶解态铝含量相对减少,总残余铝量减小.     

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.     

臭氧预氧化的除藻效果及机理探讨

对臭氧预氧化工艺对水中藻类的去除进行了试验性研究,分析了臭氧预氧化的除藻效果,并探讨了其除藻机理。试验结果表明,预臭氧化可以明显地提高除藻效果,臭氧投量为1.5 mg/L时,除藻率达到最高值88.3%,继续增加投量,除藻率不再增高。     

原水硬度对臭氧和高锰酸钾预氧化除藻效果的影响

为掌握原水硬度对除藻效果的影响,以绿藻为研究对象,在原水钙硬度为50~300mg/L的环境下进行了臭氧和高锰酸钾的混凝除藻实验。混凝实验结果显示,不同的钙离子浓度均能显著提高臭氧和高锰酸钾的混凝除藻效果。当钙离子浓度较低时,臭氧预氧化—混凝除藻效果优于高锰酸钾预氧化—混凝;但当钙硬度> 90 mg/L时,高锰酸钾预氧化—混凝除藻效果则优于臭氧预氧化—混凝。水厂原水的3组平行实验数据也证明在高硬度环境下高锰酸钾预氧化—混凝除藻效果优于臭氧预氧化—混凝。     

天津滨海新区自来水嗅味事件成因分析及应急处理

2016年6月,滨海新区部分地区自来水出现嗅味异常问题,经过对水源水和自来水水质的检测分析,确定了致嗅物质为土臭素,且释放土臭素的藻类为鱼腥藻。试验结果表明,水源水中的土臭素主要存在于鱼腥藻细胞内,但在出厂水中,大部分的土臭素已被释放到水中,且呈溶解态。针对土臭素的应急处理,采用粉末活性炭吸附技术,当取水口距离水厂位置较远时,建议在取水口附近和水厂进水口均投加活性炭;当取水口距离水厂位置较近时,建议在取水口附近或水厂进水口投加活性炭。自6月19日,在事发地区取水口上游投加10 mg/L的粉末活性炭,并在水厂进水口处二次投加5 mg/L的粉末活性炭,6月20日,出厂水基本上无异味,用户投诉减少。     

二氧化氯预氧化半生产试验研究

通过在水厂进行的半生产性对比试验得出,二氧化氯预氧化的投加量为1．0mg／L时,就可较为彻底地去除藻污染,并有效控制藻毒素的释放;能够显著提高对浊度、色度、藻类和有机物的去除率;能够抑制藻类在平流沉淀池中的再生长。游离二氧化氯能稳定持续地氧化积累在滤池中的藻类及胞内物质,有效解决了滤后水中藻毒素及致嗅物质升高问题。二氧化氯预氧化可以作为应急除藻、解决嗅味问题的有效措施,具有一定的推广应用价值。     

PPC去除水源水中突发性重金属铜和锌污染研究

通过正交试验设计和单纯性优化试验设计模拟了地表水铜含量超标3倍、锌含量超标4倍的情况下,采用高锰酸盐复合药剂(PPC)强化去除这两种重金属的最优应急预案。结果表明,常规工艺对锌的去除率不到10%,对铜的最大去除率为30%;组合工艺去除铜的最优条件是:聚铝投加量为20 mg/L,PPC投加量为5 mg/L,pH值为9,PPC在混凝后1 min投加,此时铜的去除率在90%以上;组合工艺去除锌的最优条件是:聚铝投加量为20 mg/L,PPC投加量为4 mg/L,pH值为8,PPC在混凝前1 min投加,此时锌的去除率在90%以上。     

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%.     

饮用水处理过程中对藻类的控制研究

某给水厂原水中的藻类含量较高,且其常规处理工艺的除藻效果不理想,为此提出投加高锰酸钾和粉末活性炭(PAC)的强化除藻措施,通过模拟试验考察了分别单独投加高锰酸钾和PAC以及高锰酸钾与PAC联合投加3种方法的强化除藻效果,并对实际生产应用效果进行了分析。结果表明,高锰酸钾与PAC联用对藻类的强化去除效果最好,除藻率高达96%;同时通过实际应用分析可知,高锰酸钾与PAC的联合投加还可有效控制三卤甲烷的生成和去除微囊藻毒素、降低氯耗、缩短后续滤池的反冲洗时间。另外,在实际应用中发现,通过遮阳手段能有效阻止藻类的繁殖。     

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。     

不同混凝剂强化除藻、除浊的研究

采用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合硫酸铝(PAS)和硫酸铝(AS)五种混凝剂对某含藻湖水进行强化混凝除藻、除浊试验研究,考察了混凝剂种类及投量、原水pH、沉降时间等因素对强化混凝效果的影响。结果表明,五种混凝剂的综合除藻、除浊性能排序为:PACPAFCPFSPASAS;在原水pH值为5~9的范围内,含铁混凝剂PFS和PAFC对pH的适应性较强,且在pH值为5~7的弱酸性条件下,PFS的除藻、除浊性能最优,当其投量为4 mg/L时,除藻率近80%,除浊率可达80%以上;而在pH值为7~9的弱碱性条件下,PAC则表现出更好的除藻、除浊效果,当其投量为4 mg/L时,除藻率和除浊率可分别达到83%和90%;AS对pH的适应性最差,其除藻、除浊效果最差;另外,五种混凝剂的除藻率、除浊率均随沉降时间的延长而增大,最佳沉降时间为20 min。     

ClO_2预氧化与PDM复合药剂联用除藻技术研究

开展了ClO2预氧化与PDM复合药剂联用提高常规处理工艺除藻效果的试验研究。结果表明,对于藻类数为1.3×108个/L、浊度为10.32～15.50 NTU、温度为27～30℃的黄河下游引黄水库水,当ClO2投量为1.0 mg/L、PDM复合药剂投量为60 mg/L时,滤后水浊度能降至0.2NTU以下,对CODMn的去除率达到46.6%,对藻类的去除率高达99%以上。ClO2预氧化与PDM复合药剂联用技术是强化常规工艺处理高藻水库水的有效措施。