不同原水与出厂水水质对供水管网中余氯衰减变化规律的影响

为了探究不同水质对余氯衰减及含碳、含氮消毒副产物生成的影响,文中采用自制局部管段反应器,分别针对来自2个水厂的不同水质的水体,进行了一系列不同初始余氯浓度C0的余氯衰减试验.结果表明,水厂A还原性物质及有机污染物含量更高,水厂B水质整体优于水厂A,其中,水厂B的出厂水平均浑浊度为水厂A的62.5％,CODMn为水厂A的63.3％,总有机碳(TOC)为水厂A的66.6％.不论何种水质,主体水余氯衰减系数kb及管壁余氯衰减系数kw随C0的变化规律与总余氯衰减系数k一致,氯浓度与余氯衰减速率皆呈负相关关系,且水质越差kb越大,kw则与之相反.虽主体水反应在余氯衰减中占主要作用,但余氯与管壁物质的反应以及在管壁的传质扩散作用也不可忽视.水质差的水厂A水体的二氯乙腈(DCAN)和三氯甲烷(TCM)总生成量更高,增长速率也更快.对于2种水质,在氯浓度为较低的1～2 mg/L时,氯浓度的升高对2种消毒副产物生成量的影响更显著.DCAN生成量累积到一定程度后,均出现降低趋势,且水质好的水厂B水体发生DCAN降解的时间早于水质差的水厂A.在初始浓度较高时,浑浊度、TOC和溶解性有机氮(DON)均在一段时间后出现短暂的升高趋势而后趋于稳定,且水厂A水体中TOC和DON浓度整体水平高于水厂B.因此,可将TOC和DON作为含碳和含氮消毒副产物的主要前驱物.     

水厂取水泵组优化调度设计

以满足所需取水流量前提下的耗能最少为原则,针对多台变速泵和定速泵并联工作的工况条件,分析设计水厂取水泵组优化调度方案。在通常以泵组运行功率为目标函数难于求解的情况下,尝试以满足扬程取水指标时的实际泵组提供流量与实际需求流量之差的绝对值作为目标函数,改进数学模型,降低求解难度,但其目标函数与取水泵组的实际工况并不相符,求解结果精度不高。基于此,提出了一种模型的物理意义与实际运行工况相符的优化数学模型:将取水指标带入管阻特性得到最佳工作点,以最佳工作点下各台水泵的流量总和作为目标函数的泵组流量。该方法综合考虑了取水指标、水泵效率、模型求解等工程实际问题。仿真结果表明:优化数学模型物理意义与实际工况严格相符,具有较高的精度。     

水库水中有机物特性对生成消毒副产物的影响

饮用水中消毒副产物( DBPs)对人体健康构成极大威胁,明确水源水中有机物的特性及对DBPs生成的影响,是实现DBPs有效源头控制的关键环节.研究探讨了上海某水库水源水中有机物不同组分与消毒副产物生成潜能之间的关系,为水处理工艺及饮用水安全保障技术研究提供基础性数据.结果表明,水样中亲水性有机物比例占到60％左右;各组分的相对分子质量分布情况以小于1 000的小分子为主;加强消毒前水处理工艺对亲水性和小分子有机物的去除,可以有效控制DBPs的生成.     

基于积分宽度法测量发光二极管结温方法的研究

本文提出了一种基于光谱积分宽度法来测量发光二极管(light emitting diode, LED)结温的新方法,并进行了理论分析和实验研究。本方法主要分为光谱数据采集、定标函数的测定和结温测量三个过程。首先,为了测量成本的降低和精度的提高而采用在正常工作电流下采集LED光谱数据,并通过采用不同温度下的光谱积分宽度与选定的某一基准状态下的值逐差可得到线性度达0.99以上的定标函数,并通过此定标函数可实时测定任意状态下的结温。其次,为了比较本方法测量结温的精确性,分别对单色和白光LED采用本方法和业界主流的正向电压法,通过自行设计的基于积分宽度法结温测量系统和美国Mentor Graphics公司的T3Ster型仪器的测量结果进行比较,两种方法测出的结温最大偏差为2.1℃,在可接受的误差范围内。实验结果表明积分宽度法测结温具有高效便捷且低成本的的特点,具有一定的应用前景。     

自来水厂后臭氧接触池进水流量的在线软测量方法

针对自来水厂后臭氧接触池进水流量无法在线测量的问题,提出了一种后臭氧接触池进水流量的在线软测量方法。首先,通过在线测试获得后臭氧接触池进水前提升泵房的各台提升泵运行在最大工作扬程和最小工作扬程下的频率-流量关系曲线;然后,计算生成当前工作扬程下的频率-流量关系曲线,并由此获得提升泵当前频率对应的实时流量;最后,计算提升泵房所有运转提升泵的出水流量之和,从而获得后臭氧接触池进水流量软测量值。实际应用结果表明,与先前的以活性炭滤池出水流量计的数值作为参考流量相比,提出的软测量方法能更准确地反映后臭氧接触池的实时进水流量,根据这一基准流量进行臭氧投加可使后臭氧接触池出水余臭氧浓度更加平稳,为后臭氧投加精确控制奠定了基础。     

粉末活性炭-超滤膜联用工艺去除水体藻毒素的特性研究

针对饮用水中藻毒素污染问题,本文对超滤膜(UF)、粉状活性炭(PAC)及其组合工艺去除藻毒素(MCs)的效果和特性进行了研究.结果表明,单独的超滤膜工艺对水体中溶解性藻毒素的去除率较低,一般低于5%.单独的粉末活性炭吸附技术在投加量高于20mg·L-1时对MCs的去除效率较高,可迭82.16%;粉末活性炭与超滤联用工艺在PAC投加量为20mg·L-1时,产水中未检测出微囊藻毒素.该组合工艺运行稳定,可有效减缓膜污染.     

臭氧化阶段溴类物质生成及其对溴代副产物的影响

通过小试考察了含溴水在臭氧氧化阶段溴类物质的生成规律及Br-的分配情况,以及Br-初始浓度、臭氧投加量、pH值和氨氮含量对溴酸盐和其他溴类物质生成的影响,并针对溴代三卤甲烷生成势(THMFP-Br)、溴代卤乙酸生成势(HAAFP-Br),进一步分析了Br-分配对溴代消毒副产物生成的影响。结果表明,初始溴离子浓度较臭氧投加量对各类溴代副产物的生成量影响大。降低pH值可获得较好的控制BrO-3和降低消毒副产物生成势及其溴代程度的效果,但同时也造成臭氧氧化阶段有机溴化物生成量的增加。氨氮可使THMFP、HAAFP有一定程度的降低。     

聚丙烯酰胺选型及其助凝条件优化的中试研究

通过对三个厂家的六种聚丙烯酰胺的助凝效果比较,确定了适合原水特点的助凝剂,采用了正交试验方法研究了其助凝条件,研究发现,混凝剂的投加量是PAM助凝效果的最大影响因素。PAM的投加量在0.05-0.10mg/L,投加点在反应池的1/5-1/3范围内能够获得较好的助凝效果,浊度和耗氧量的去除率可以进一步得到提高。中试表明,投加PAM可以节约混凝剂30%左右,污泥湿基重量减少10%左右。根据推算,以30万m3/d水厂为例,全年可以节约资金约30万元,每天可节约400t的污泥脱水费用。选择适合水质特点的PAM应用于净水厂,技术上是可行的,经济上是可观的。     

基于碳达峰碳中和目标下供水节能降耗技术研究及管理探讨

“碳达峰、碳中和”战略是中国履行负责任大国的庄严承诺,供水能耗主要源于制水过程中的电力消耗,及时开展供水节能技术管理研究具有重要的行业引领价值。综合分析江苏84家臭氧活性炭深度处理水厂电耗发现,深度处理水厂比能集中在270 kW·h/1 000 m³上下,整体而言,苏南比能低于苏中、苏中低于苏北;各环节中,取水与送水比能占比最高,常规工艺、深度处理、生产用电占比相对偏低;表征泵站效率的综合单位电耗,苏南低于苏中,苏中低于苏北;合理控制生产电耗,提升机泵运行效率是供水生产节能降耗的重要手段。经测算,通过管理提升,84家水厂具有10.4%节能空间,意义明显。     

氮自掺杂污泥炭催化过一硫酸盐氧化去除水中苯酚

为了克服纳米碳材料催化剂的不足,以市政污泥为原料热解制备污泥炭作为非均相催化剂,并应用于过一硫酸盐(PMS)反应体系氧化去除水中的苯酚。通过表征和降解试验研究了污泥炭的催化效能。结果表明,污泥炭具有较高的PMS催化性能,在污泥炭SC-B投量为0.5 g/L、PMS投量为10.6 mmol/L、p H值为6.5的条件下,40 min内污泥炭/PMS体系对苯酚的去除率达到了97.7%;污泥炭中氮的含量和组分对催化活性具有较大的影响;使用后的污泥炭可通过外加尿素热解的方式再生。