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生活饮用水深度处理

生活饮用水深度处理
生活饮用水深度处理

饮用水深度处理技术

王占生

清华大学环境科学与工程系,北京,100084

一、生活饮用水水质标准是纲,

纲举目张

三、深度处理 中国镇水网c h i n a c i a t e r .o r g

一、生活饮用水水质标准是纲,

纲举目张

1985年前定的国家水质标准仅规定了35项水质项目。

2006年国家颁布的新《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006,水质检测项目由35个增加到106个,同时对各项目有了水质标准作为依据,要全面达到标准,给水工作者就应针对水源水质情况采取切实措施满足常规各水质项目,然后逐步检测非常规项目中各项有机污染物,因此势必在净化过程中采用国际先进工艺与技术,改善输水与配水管网,将合格饮用水送给用户,这将有效地推动给水事业进步,继而推动水源保护与江、河、湖、库水二、水质预处理

1、化学氧化

水质预处理常用氯氧化,当有机污染尚未得到去除时,会产生较多的有害消毒副产物。

与其复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开,对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。根据当地水质采用KMnO 4是否会产生有害氧化物,是否降低Ames 致突活性,报道甚少,仍需作针对性的研究、测试。

臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性,又可除嗅、脱色,去除铁、锰,但往往结合后续深度处理臭氧-活性炭时才采用。

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二、水质预处理

2、投加吸附剂粉末炭

一般只有在消除冲击性污染时采用,因投加量需10~20mg/L ,耗费较高(约需0.05元/m 3左右)。

由于投加酸与碱,运行成本增加,又在原水中增加无机离子,在我国很少采用。

、投加絮凝剂

投加絮凝剂量不多(小于1mg/L )往往能获得好的效果,但我国仍习惯于只加一种混凝剂。

二、水质预处理

5、生物预处理

对水中氨氮的去除生物降解最有效,同时可去除一些有机物、铁、锰,现在上海与浙江嘉兴地区已有应用。 (1)生物接触氧化

一般情况下NH +-N 可去除80%左右,CODMn 去除不稳定,%。

较多的采用弹性材料,利用混凝土骨架绑扎,价格便宜,主要问题是填料上积的泥不能自动脱落,填料上的生物膜不易更新。深圳水库400万m 3/d 生物接触氧化池就采用弹性材料。流化填料是塑料片组成的球,比重控制在0.96-0.98在水中悬浮滚动,采用多孔管曝气使球上下翻动处于流化状态,球上的膜不会积累,易更新,脱落的膜随水流带出。尚有待长时间运行的总结。目前,嘉兴地区大都采用流化填料。

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二、水质预处理

5、生物预处理

(2)生物陶粒滤池

由于颗粒填料粒径小,比表面积大,生物膜量大,除具有生物絮凝、吸附、降解作用外,又有过滤作用,因此较其他填料去除氨氮效率较高,除生物降解有机物,还能有效去除悬浮、胶体态的有机物,由于反冲洗,滤料上生物膜易更新,CODMn 去除约生物滤池的问题在于有水头损失,需定期(1星期左右)反冲,消耗水。普通陶粒(粉末状)约500元/吨,圆形颗粒约800元/吨,堆积容重约0.8。

二、水质预处理

5、生物预处理

(3)卵石填料

粒径20~40mm ,层厚3.4m ,中试柱直径0.4m ,滤速2.5m/h ,曝气量2.5∶1,由美国水环纯水务集团与中国市政工程西北设计院浙江分院在嘉兴乍浦水厂及平湖古横桥水厂进行试验,可将NH4+-N 从10mg/L 降解到0.2mg/L ,去除率98%。该研究拓宽了思路,将污水处理技术引入给水生物预处理取得初步结果。但可能存在的问题是滤池不设反冲系统,卵石填料积泥后不好运行。我国曾引入前苏联的接触滤池,水由底部进入,最终因长期运行后底部积泥而未得到推广;再有,势必池子面积庞大。

污水处理中曝气生物滤池可以将水中NH4+-N 从20~30mg/L ,问题在于给水处理是否要为去除NH4+-N 付希望该技术能结合给水处理特点进行长时间的试验,从性价比来论证其应用的可能性。

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三、深度处理

深度处理技术常用的是臭氧

-生物活性炭(O 3-BAC )。

目前在深圳、广州、上海都已实施,从其发展趋势看,今后当水源水质超过II 类时,必须采CODMn 的要求。

三、深度处理

1、臭氧氧化与臭氧发生器

臭氧是强氧化剂,可以除嗅、脱色、去除有机物与增加有机污染物的可生物降解性,在给水处理中得到广泛应用。

臭氧发生装置在我国目前还正处于发展阶段,臭氧与德国维得克垄断。我国企业正在努力突破,迎头赶上,在价格上占有优/h 国际上要30万元,我国<20万元),在售后服务方面较之国外公司更有长处,可望不断提高产品质量满足我国需求。

制氧装置多有生产,原理皆同,就是设备、零部件的供应不如国外,在必要的气动阀、分子筛方面从国外引进、提高质量,就能够适应臭氧生产需要。

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三、深度处理

2、活性炭与生物活性炭

活性炭市场上有粉碎炭、柱状炭、压块粉碎炭,价格不一,粉碎炭多在4500元~5000元/吨,柱状炭约为5500元/吨,压块炭在6500元/粉碎炭系将煤直接粉碎、筛分、烘熔、活化。压块炭系将煤磨成粉(50mm ),加入石油基粘结剂压成块,再粉碎后按需要425℃去除有机物,严格控制近1000℃进行活化。压块炭吸附性能有很大提高,密度高,耐磨,可再生三、深度处理

2、活性炭与生物活性炭

(1)炭的选择与O 3-BAC

将压块炭(泰兴)与柱状炭(ZJ -15)对原水的CODMn 做吸附等温线,代入Freundrich 公式,分析可知压块炭具有吸附性能优势。

试验,此时活性炭成为生物活性炭,进水平均CODMn1.34mg/L ,经O 3氧化为活性炭后0.51mg/L ,8个月的试验,平均62.2%,不考虑运行初期炭的吸附率高的因素,平均去除率约为55%。该试验进水水质较好,臭~4mg/L ,但总的吸附效果要比其他试(用柱状炭)长期运行平均去除率为高。

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三、深度处理

2、活性炭与生物活性炭 (2)两级O 3-BAC

宁波自来水公司曾进行两级O 3-BAC 工艺试验,在进水CODMn 5.6mg/L 时:

3.0mg/L )去除43%,出1.5mg/L ,O 3-BAC 在进水CODMn 时去除率达47%,出水达到总去除CODMn 约70%,较一级O 3-大有提高。

三、深度处理

2、活性炭与生物活性炭 (2)两级O 3-BAC

以常规处理去除CODMn35%计,两级O 3-%,综合工艺总去除率约为CODMn 可达

,出水仍然达标。值得置疑的是第二BAC 能否长期地维持有效去除率,试验采用的炭是新炭还是老炭,试验维持多久,如真采用两级O 3-BAC 可以取得70%左右效果,O 3-BAC 的突破。

国内平湖市采用的是两级O 3-BAC 。

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三、深度处理

3、活性炭再生

活性炭吸附饱和后应该再生处理,不应丢弃,再生后吸附能力不但不会降低,还能稍有增加,再生时损耗(包括运输过程损失与升温损吨约需2000元,补充新元,总共2500元。

据嘉兴地区统计,活性炭如用一年换炭每m 3元,用2年为0.06元,3年则仅需0.03元,用后再生,则运转费还将经济。

三、深度处理

3、活性炭再生

当上海、广州、浙江、杭州、嘉兴地区大规模采用O 3-BAC 工艺前,应在各地区设置活性炭再生厂以便就地再生补充,为提高居民生活饮工艺将广泛得到应用,工程投资约在/d 左右,运转费0.2元~0.3元/m 3,在当今水位每m 31元~2元之际增加0.2~0.3元应可 中国镇水网c h i n a c i a t e r .o r g

三、深度处理

4、膜技术的应用

各种膜技术:微滤、超滤、纳滤、反渗透在分质给水系统制取纯净水与饮用净水中都已有效地应用。在污水回用、工业给水中也已有应用实例,惟在市政供水中尚未见报道。

广东东莞虎门曾建成10, 000m 3/d 的微滤工程净化受污染的东江水,但因去除溶解性有机物不理想并未成功。

三、深度处理

4、膜技术的应用

(1)微滤、超滤

当原水水质好,且有浊度、细菌需去除的情况,如清洁的水库水、泉水,此时微滤、超滤都将有好的净化效果。

在地下水中硬度、硝酸盐超标时,采用纳滤膜能很好地去除无机盐与有机污染。北京水源三厂正进行着有效的试验。天津郊区利用纳滤去除地下水中的氟很有成效。

当附近无其他水源,远距离调水成本太高,目前取水水源又遭到较为严重污染,即使增加O3-BAC 工艺仍不能达标时,纳滤技术的应用将不可避免。

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三、深度处理

4、膜技术的应用

(1)微滤、超滤

利用微滤、超滤直接净化地表水,以及采用混凝-微滤、混凝-过滤-微滤(或超滤)已有试验结果。对于微污染水源采用混凝-沉淀-投加粉末炭清华大学、上海荏原环保公司、嘉源给水排水公司联合在嘉兴南门水厂做了较长时间试验。原想利用膜生物反应器加入粉末炭有效地去除CODMn ,但试验结果不甚理想,膜反应器中投加粉末炭只有吸附效果,未能起到生物炭的作用,不如先进入颗粒活性炭滤池然后再进入微滤。这样,膜生物反应器并不适宜于处理微污染原水。

三、深度处理

4、膜技术的应用

(2)纳滤

纳滤技术在滤池后一般可去除CODMn60~70%,再加上前处理去除35%,总去除率可达75~80%,较之常规处理加O -BAC 总去除CODMn55~65%为高。因工艺中仍达不到要求时,高效去除

的技术当属纳滤。当无机离子不高,主要去除有机物时可选与之相适应的纳滤膜。

纳滤膜我国尚不能生产,国际上膜价格已逐渐下降。目前纳滤装置(与反渗透相当)的投资约为600,超滤膜我国可生产且质量不差,超滤装置元/m 3/d ,国外超滤装置也需600元 中国镇水网c h i n a c i a t e r .o r g

三、深度处理

4、膜技术的应用

(2)纳滤

纳滤技术每m 3水的运行费用需视原水水质、膜清洗的耗药费、水费、升压0.8-1.0MPa 所需电费以及占重要比重的膜价格与使用寿命而定。一般正常情况下纳滤膜可使用2~3年,超~5年。

三、深度处理

5、关于净化工艺中氨氮的去除

在具有预处理、常规处理、深度处理(O 3-BAC )综合工艺中,水中NH 4+-N 有可能在以下环节去除:

(1)在预加氯过程中氯与氨的化合或在生物预处理中在混凝沉淀过程中去除以悬浮颗粒、胶体态存在在滤池滤层中长有生物膜的砂粒层的生物降解作氧化得到充氧的水再流过生物炭层被生物降最后加氯消毒时部分氨被化合。

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三、深度处理

5、关于净化工艺中氨氮的去除

原水中氨氮经过以上多级屏障得到去除,其中伴随着NO 2--N 被生物氧化成NO 3--N 的作用。因此不用过分强调生物预处理的氨氮去除率,而采用诸如降低滤速、增加接触时间、增加气水比等耗费过大的代价来换取高氨氮去除率。只需充分发挥每一技术环节的生物作用(例如斜板上的生物膜等)就能较好地、全面地去三、深度处理

5、关于净化工艺中氨氮的去除

生物预处理可以有效降低氨氮(70%~90%)与去除部分CODMn (视不同填料约为5%~20%),能产生生物絮凝而减少混凝剂(约1/3)。但由于停留时间1~1.5h ,构筑物体积大、占地面积大,需投入适当资金(100~120元/m 3/d )。因此生物预处理适用于在只有常规处理工艺、原水氨氮较高、CODMn 较高,当采用生物预处理后整个工艺就能较好去除氨氮与,使出水达标的情况。

当有深度处理O 3-BAC 时,如氨氮并不很高(如小于),可以不设生物预处理,采用预O 3氧化(如上海周家渡水厂),使后续混凝沉淀过程、过BAC 发挥生物降解作用,有效去除氨 中国镇水网c h i n a c i a t e r .o r g

四、消毒

消毒是给水处理工艺的的重要组成部分。

氯消毒是国内外最主要的消毒技术,美国自来水厂中约有94.5%采用氯消99.5%以上自来水厂采用氯消毒。

四、消毒

但氯消毒近二十年受到很大挑战,主要由于下面三个方面的原因:

1)消毒副产物问题。越来越多的消毒副产物如三卤甲烷、卤乙酸、卤代腈、卤代醛等在饮用水中被发现。三卤甲烷和卤乙酸由于其强致癌性已成为控制的主要目标,而且也分别代表了挥发性和非挥发性的两类消毒副产物。美国专门有消毒剂和消毒副D/DBPs RULE )对氯消毒剂和消毒副产物进行了规定,中国卫生部《生活饮用水卫生规和建设部新的行业标准《城市供水水质标准》也都准备将消毒副产物增加到水质标准中。因此氯消毒副产物的控制十分关键。

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四、消毒

2)贾第虫和隐孢子虫的问题。由于两虫有抗氯性,特别是隐孢子虫,氯消毒几乎不起作用,因此采用新的有效的消毒方式以保证饮用)饮用水生物稳定性问题。由于饮用水中生物可同化有机炭的存在,细菌能在管网中生长并形成生物膜,即使管网中余氯量很高也很难完全控制细菌的再生长,并对水质和输水管造成不利影响。

四、消毒

为了保证饮用水的安全性,包括微生物指标和消毒副产物指标将越来越严格,因此有必要对消毒技术进行改进。目前可行方法有: 1、优化氯消毒

因为氯消毒是现阶段的主体消毒技术,而且可以预计在短期内不会有根本变化,因此对氯消毒进行技术优化十分必要。手段包括:

)对清水池设计进行改进,以Ct10为设计和运行依)以氯和氯胺消毒有机组合的方式;)多点加氯;

合式IDDF 模型作为氯消毒设计框架Integrated Disinfection Design Frameworks )。

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四、消毒

2、采用紫外线消毒:

紫外线是指电磁波波长处于200 ~380 nm 的光波,一般分为三个区,即UVA (315 ~380 nm )、UVB(315 ~280 nm)、UVC (200 ~280)。低于200 nm 的远紫外线区域称为真空紫外线,极易被水吸收,因此不能用于消毒。用于消毒的紫外线是UVC 区,即波长的区域,特别是254nm 附近。

紫外线消毒机理与前面的氧化剂不同,是利用波长及其附近波长区域对微生物DNA 的破坏,阻止蛋白质合成而使细菌不能繁殖。

由于紫外线对隐孢子虫的高效杀灭作用和不产生副产物,紫外线消毒在给水处理中显示了很好的市场四、消毒

2、采用紫外线消毒

紫外线的灭菌作用最早在20世纪初由英国学者贝纳德和莫加报道,真正开始应用为二十世纪六十年代。早期主要是低压汞灯(LP ),九十年代中压汞灯(MP )和脉冲汞灯(P -UV )得到研究、应用。

紫外线消毒技术在饮用水处理中的应用自1993在美国市爆发隐孢子虫病后倍受青睐年,因为氯消毒不能有效杀灭隐孢子虫卵囊,而研究发现紫外线对隐孢子虫卵囊有很好杀灭效果。而且在常规消毒剂量范围内(40 mJ/cm2)紫外线消毒不产生有害副产物,因此在西方发达国家应用实例在近几年增加十分迅速,特别是在小型水厂。为此国际紫外线)在1999年成立。

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四、消毒

2、采用紫外线消毒

美国对新技术在饮用水处理中的应用历来比较迟缓、保守,但对紫外技术的应用则采取了出乎以外的快速行动。

美国环保局在实验室证实紫外消毒对隐孢子虫的灭活有效后仅仅5年就批准了紫外线消毒在饮用水中的应用。大型水厂如西雅图水厂今年将建成紫外消毒系统,纽约自来水厂计划2006年建成紫外线消毒系统(见Water 21, 2004年第页)。

四、消毒

2、采用紫外线消毒

紫外线消毒的优点有:

1)对致病微生物有广谱消毒效果、消毒效率高;)对隐孢子虫卵囊有特效消毒作用;)不产生有毒、有害副产物;

AOC 、BDOC 等损害管网水质生物稳定性)能降低嗅、味和降解微量有机污染物;

)占地面积小、消毒效果受水温、pH 影响小。

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四、消毒

2、采用紫外线消毒

紫外线消毒的缺点主要有:

1)没有持续消毒效果、需与氯配合使用;)石英管壁易结垢,降低消毒效果;)消毒效果受水中SS 和浊度影响较大;)被杀灭的细菌有可能复活;

)据知,腺病毒需要紫外高剂量才能有效灭)国内使用经验较少。

四、消毒

3、采用二氧化氯和臭氧消毒

为了灭活两虫、减少氯代消毒副产物,采用二氧化氯和臭氧消毒成为新的选择之一。

)杀菌效果好、用量少,作用快,消毒作用持续时间长,可以保持剩余消毒剂量;

)氧化性强,能分解细胞结构,并能杀死孢子;)能同时控制水中铁、锰、色、味、嗅;)受温度和pH 影响小;

)不产生三卤甲烷和卤乙酸等副产物。

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四、消毒

3、采用二氧化氯和臭氧消毒

臭氧消毒有以下优点:

1)杀菌效果好、用量少,作用快;2)能同时控制水中铁、锰、色、味、)不产生卤代消毒副产物。

因此二氧化氯消毒在我国某些水厂已经开始得到应用,臭氧消毒也在中水回用中有四、消毒

3、采用二氧化氯和臭氧消毒

但二氧化氯和臭氧消毒都有各自的缺点。 二氧化氯消毒的缺点是:

1)二氧化氯消毒产生无机消毒副产物亚氯酸根离子(ClO 2-)和氯酸根离子(ClO 3-),二氧化氯本身也有害,特别是在高浓度时,因此美国EPA 消毒剂和消毒副产物法和我国建设部的《城市供水水质标的水质标准(报批稿)对此都有规定。)另外二氧化氯的制备、使用也还存在一些技术问题,二氧化氯发生过程操作复杂,试剂价格高或纯度底,二氧化氯的运输、储藏的安全性较差,因此国内尽管目前二氧化氯在小规模的给水厂有应用,但大型水厂还未见使用的报道。

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四、消毒

3、采用二氧化氯和臭氧消毒

臭氧消毒的缺点是:

臭氧分子不稳定,易自行分解,在水中保留时间很短,小于30分钟,因此不能维持管网持续的消而且臭氧消毒产生溴酸盐、醛、酮和羧酸类副产物,其中溴酸盐在水质标准中有规定,醛、酮和羧酸类副产物部分是有害健康的化合物,部分使管网水生物稳定性下降,因此臭氧消毒在使用中受到一定的限制。

对于大、中型管网系统,采用臭氧消毒时必须依靠氯来维持管网中持续的消毒效果。

四、消毒

3、采用二氧化氯和臭氧消毒

因此从发展的角度看,在氯、紫外线、二氧化氯和臭氧等主流消毒技术中,紫外线极其组合消毒技术由于其消毒效率高,不产生消毒副产物或产生的消毒副产物少在给水处理中将有很好的前途。

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五、结束语

综观近年来在水源水质日益恶化、水质标准从严制定的情况下,给水深度处理工艺已初露萌芽,随着试验研究的进展,对已

加上国外技术的年将得到蓬勃发展。给水工作者将能在广阔的田野上辛勤劳动,努力工作,预望收获丰收的果实,为人们喝上一口好水作出自己的贡献。

附表净水厂改造的基建投资与运行费用

0.2~0.3(O 3 0.05~0.10~

50)

综合200~300(O 345~50)

很有效

很有效

很有效

80~90

80~90

20~50

去除有0.12~0.15

80~100

很有效

部分

很有效

负增长

少量

一定

负增长

10~20

20

除浊、消毒

混凝、接触凝聚

常规工艺

1

运转/元/m 3

基建/元/m 3

Ames 活性AOC 色臭味

亚硝酸盐

氨氮

有机物COD Mn

增加费用

去除效果/%功能

作用机理

工艺序号

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水处理基础知识课件

水处理基础知识课件 第一节:水质与水质指标 水质指标:表示水中各种杂质或污染物的重要标志,是水质状况的综合反映。 给水处理→杂质污水处理→污染物 水中杂质的来源污水及分类 水中杂质的分类及特性污水的处置途径 水源的类型及特性污染物分类及污水的水质指标 水中杂质的来源 自然过程:降水、渗透、冲刷等 人为因素:使用中污染 水中杂质的分类 悬浮物特性 动水中呈悬浮状,静水中可下沉或上浮。 包括泥砂、大颗粒粘土、矿物废渣等无机易沉悬浮物和草木、浮游生物体等有机易浮悬浮物。 通常用重力沉降法去除。 胶体特性 尺寸小,在水中长期静置不会下沉。 包括粘土、细菌、病毒、腐殖质、蛋白质等,造成水的色、臭、味。 须投加混凝剂方可去除。 溶解物特性 稳定均匀分散在水中,外观清澈透明。 包括阴阳离子(Ca2+、Mg2 + 、Na + 、K + 、Hco3- 、SO42 - 、Cl –等)和溶解气体(O2、CO2等)。 须用化学或物化等特殊方法去除。 天然水源的类型 地下水江河水湖泊及水库水海水 地下水特点 水质较清,细菌较少,水温和水质较稳定,但含盐量和硬度高于地表水。一般宜作饮用水和工业冷却水的水源。 江河水特点

悬浮物和胶态杂质含量较多,细菌含量和浊度高于地下水。含盐量、硬度较低。 水的色、臭、味变化较大,有毒、有害物质易进入水体,水温不稳定。受自然条件的影响较大。 湖泊及水库水特点 水质类似于河水,但浊度较低,一般含藻类较多,易受废水污染,含盐量较河水高。 分淡水湖和咸水湖,咸水湖含盐量在1000mg/l以上,不宜作为生活饮用水。 海水特点 含盐量高,约3500mg/l左右,且各种盐类或离子的重量比例基本一定。 其中氯化物含量最高,约占89%左右,其次为硫化物、碳酸盐,其他盐类含量极少。 须经淡化处理后方可作为居民生活用水。 污水及其分类 污水:人类在自己的生活、生产活动中用过,并为生活或生产过程所污染的水。 分类: 污水最终处置途径 排放水体:污水的自然归宿,可充分利用环境容量,但易造成水体污染。 灌溉农田:污水综合利用的一种方式,也是污水处理的一种途径(土地处理法),但应严格控制水质。 重复使用:最合理的污水处置方法,应用前景广阔。是水资源短缺地区必须采用的方法。 污染物分类 可生物降解的有机污染物 特点: 在自然环境中极不稳定,易于氧化分解,分解时消耗水中的溶解氧。 种类繁多,组分复杂,难于区分和定量。 水质污染指标: BOD ----生化需氧量

生活饮用水深度处理技术-膜分离技术论文

生活饮用水的深度处理技术-膜分离技术摘要:膜处理技术在国外已经发展成为饮用水深度处理的核心技术。本文指出了饮用水的处理要求,介绍了几种典型的膜分离技术:微滤、超滤,纳滤,反渗透。最后介绍了膜分离技术的优缺点。 关键字:微滤、超滤,纳滤,反渗透 abstract: the processing technology in foreign film has become the core technology of the deep treatment of drinking water. this paper points out that the drinking water treatment requirements, introduces several kinds of typical membrane separation technology: micro filter, ultrafiltration, nanofiltration, reverse osmosis. at last, the paper introduces the advantages and disadvantages of the membrane separation technology. key word: micro filter, ultrafiltration, nanofiltration, reverse osmosis 中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号: 为保证饮用水质量,世界各国不仅及时修订了本国的水质标准,而且制定了控制水中有毒有害物质的对策。随着这些调查和研究工作的不断深人,人们逐步认识到,在很多情况下,常规的净化工艺已不能完全有效地去除水中的病原菌、病毒等。因此,以去除饮用水中有机污染及有毒有害物质为目标的饮用水深度净化技术得到 日益广泛的应用。

饮用水深度处理工艺设计

饮用水深度处理工艺设计 [摘要]针对饮用水水源有机物污染现象日趋严重,常规水处理工艺已难以生产出符合水质标准的饮用水,本文在常规饮用水处理的基础上设计了饮用水深度处理工艺,采用臭氧+砂滤+生物活性炭的新型组合工艺,能够有效保证饮用水的安全性。 [关键词]饮用水;深度处理;臭氧;生物活性炭 1.设计背景 饮用水的质量与人们的生活水平和身体健康息息相关。由于人们对饮用水水质的要求在不断提高,我国也提出了比现行饮用水水质标准(GB5749-85)更严格的2000年城市供水水质目标。 2.设计思想 2.1活性炭吸附 活性炭是一种具有较大吸附能力的多孔性物质。活性炭吸附在常规处理基础上去除水中有机污染物最有效最成熟的水处理深度处理技术。实验研究表明,饮用水处理中活性炭吸附去除的有机物的分子量主要分布在500-1000u(道尔顿)之间,分子量过大或过小吸附作用都较差。 2.2臭氧氧化 臭氧是一种氧化剂,它可以通过氧化作用分解有机污染物。臭氧可氧化溶解性铁、锰、氰化物、酚、致嗅物质和有色物质、生物难降解的大分子有机物等。 2.2.1去除无机物 臭氧预氧化可去除大多数无机物,但预氧化后必须有过滤或凝聚一絮凝一沉淀处理措施,以除去金属离子氧化后形成的不溶物。 2.2.2促进凝聚一絮凝处理 低剂量03(0.5g/m3lg/m3)就足以强化凝聚一絮凝处理。因为一些大分子溶解状污染物被03氧化后分子的极性变大,可与其他含有氢原子的有机物形成氢键,增加分子量,当这种达到一定程度时,溶解度将降低,产生微絮凝效果。 2.2.3氧化天然有机物 地表水和地下中含有大量会使水质恶化的有机物,另外,在末端氧化中腐殖

当代制浆造纸废水深度处理技术与实践

当代制浆造纸废水深度处理技术与实践 发表时间:2018-08-23T17:06:59.550Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第9期作者:王凯 [导读] 造纸工业废水排放量大,组分复杂,色度高,化学需氧量高,可生化性差,特别是含有纤维素。 汤原金豪纸业有限公司黑龙江佳木斯 154700 摘要:提高当代制浆造纸废水处理技术,不仅能够有效促进区域经济以及环境发展,而且能够有效推动经济结构调整。随着国家对环境治理力度的加大,造纸工业采用新生产工艺以及对废水深度处理,已经很难适应国家建设资源节约型社会的发展趋势。鉴于此,本文就当代制浆造纸废水深度处理技术与实践展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。 关键词:纸浆造纸;深度处理;实践 造纸工业废水排放量大,组分复杂,色度高,化学需氧量高,可生化性差,特别是含有纤维素、半纤维素、单糖、木素及其衍生物等难降解有机物,易造成严重污染,是难处理的高浓度有机废水之一,被美国列为六大公害之一。造纸废水经传统处理后出水指标一般难以达到国家《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)。为此,随着水资源日益紧缺以及水污染物排放总量控制日渐严格,废水深度处理技术的研究日渐活跃,深度处理技术的应用势在必行。 1、概述 制浆造纸工业是一个能耗高、污染物产排量大、对环境污染较为严重的行业之一;主要原因是该行业废水排放量大,且废水中污染物成分复杂,浓度高,去除难度大。目前,国内常采用“一级物化+二级生化”的方式处理制浆造纸综合废水,可有效去除废水中的大部分污染物。然而,随着环保要求的不断提高,废水中污染物允许排放浓度降低,仅采用“物化+生化”的处理方式,废水中污染物排放浓度达不到《纸浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)的限值要求。 2、水质特征 制浆造纸废水中的主要污染物有4类:还原性类(如木素及衍生物等),用COD表征;可生物降解类(如半纤维素、寡糖、有机酸及醇等),用BOD表征;悬浮类(如细小纤维、无机填料等),用SS表征;色素类(如油墨、染料、木质素等),用色度表征。二级生化处理后,废水中仍含有多种有机物质,主要包括木素、木素衍生物、纤维素、漂白药剂及施胶过程中的添加剂等,不同污染物各具特点,构成了二级生化出水水质的多样性[3]。二级生化处理后,废水中COD、色度等污染物的浓度仍然较高,仍达不到GB3544-2008的排放限值要求。因此,需对二级生化出水进行深度处理,确保污染物达标排放。 3、当前制浆造纸废水深度处理研究的现状 造纸工业是世界上六大污染工业之一,我国造纸行业年排放废水量达40亿吨,占全国工业废水排放量的1/6,具有排放量大、污染物复杂、难处理等特点。由于其污染性巨大而且处理难度大,所以就要考虑到在带来巨大经济效益的同时,也严重影响着人类的生存环境,长久发展下去会有难以想象的后果,这是我们不得不考虑到的现实因素。 4、当代有关制浆造纸废水处理措施 4.1、物化法 1)混凝法:混凝法通常比较常用,是指通过混凝剂处理废水,使出水水质科达造纸工业水污染物排放标准中的一级标准,可以选择的混凝剂种类很多较为好获取,所以这种方式以相对较少的投入,较高的性价比的优势被经常应用。2)气浮法:气浮法是指在造纸废水中回收废纸浆,着重处理中段废水,通过装置上的独立,使出水水质达到造纸工业废水排放标准二级标准。气浮法所应用的装置,技术含量很高,适用性强,且操作简单,运行费用相对较低。3)膜分离法:这是一种应用化学变化实现对难降解的有机物造纸废水的处理,要考虑到污水水质的特点,应用在特定条件下效果十分明显。4)吸附法:这是一种相对简便的办法,也是较为基础的方式,即利用粉末性活性炭作为吸附剂,使出水标准达到国家有关于工业污水的排放标准。 4.2、运用吸附剂进行处理 运用吸附处理法进行处理,主要是指依靠吸附剂进行废水处理。吸附剂上具有密集的孔状结构和庞大的比表面积,运用专门的吸附物进行对污水的处理,比表层面存在大量的活性基因和吸附物的各种化学元素,通过吸附物的离子转换产生吸引力,达到对废水中污染物的吸附功能,吸附污染物是有选择*性的聚集各种有机物和无机物,最终达到净化废水的目的。我国通常采用的吸附剂是活性炭、活性焦或者粉煤灰等材料,其中也包括大孔吸附树脂等,这样能够大大提高吸附剂的吸附能力,使废水得到净化。吸附剂处理方法中,吸附剂的选择是关键。当前废水处理中的吸附剂材料主要是活性炭。活性炭的表面积大,吸附的污染物量也比较大,水中的溶解性有机物吸附能力较强,但是采用活性炭深度处理废水污染物的成本非常高,并且很容易造成二次污染,所以以活性炭为主的吸附剂,在市场上的应用慢慢受到限制。粉煤灰自身的表面积也非常大,空隙高,孔隙率大,吸附性能好,而且价格相对比较便宜,但其直接利用到废水处理上的效果不好,需要结合其他的材料和技术对其进行改进,故而其在制浆造纸方面的前景非常广阔。大孔吸附树脂是最具有市场前景的吸附剂原材料,它的大孔结构注定了它的吸附能力非常优越,其具有和活性炭相同的特点,但是吸附能力比活性炭更强大,具有非常好的市场应用性。 4.3、膜分离处理法 这种技术主要是采用一种特殊的薄膜,对废水中的一些化学元素和化学成分进行选择性过滤的处理方式。根据薄膜的规格可以分为微滤、超滤、纳滤等级,薄膜分离法处理制浆造纸中的废水污染物的时间很短,但是由于处理效果非常好,所以发展和传播速度非常快。薄膜分离处理技术的分离技术、净化技术、浓缩技术和过滤技术,比传统的废水处理技术的优点明显得多。薄膜处理技术的优点在于占地面积小、操作环境好、工作方便简单,维护方式简单易行、无二次污染等。这些就加速了薄膜处理技术的发展,为制浆造纸中的废水处理提供了更加先进技术。 5、制浆造纸废水深度处理技术的展望 制浆造纸废水是一个十分复杂的混合体系,应用传统的处理技术已经很难达到最新的排放要求。因此,必须加强对制浆造纸废水深度处理技术的研究与工程应用,建议向以下几方面发展:(1)生物基因工程技术。生物酶处理无疑是高效、省时的一种手段,但存在处理成

某水厂常规和深度处理工艺运行参数及水处理效果的调查分析.

CITY AND TOWN WATER SUPPLY ?水处理技术与设备? 22 城镇供水 NO.1 2013 某水厂常规和深度处理工艺运行参数及水处理效果的 调查分析 陈明巢猛胡小芳张建国 (广东省东莞市东江水务有限公司,广东东莞 523112) 摘要:本文对某水处理厂常规和深度处理不同工艺参数条件下的处理效果进行对比分析,并在此基础上对该水处理厂的工艺运行参数提供参考建议。 关键词:常规工艺深度处理工艺工艺运行参数水处理效果

某水处理厂,设计规模为50万m 3/d,其工艺是在常规水处理工艺的基础上,增加了臭氧-活性炭深度处理工艺。工艺流程如下: 为了解该水处理厂常规和深度处理工艺的处理效果,本文对该水处理厂常规和深度处理工艺在不同运行参数条件下的水处理效果进行了调查和对比分析,以探讨该水处理厂适宜的运行参数。 1、预臭氧工艺 从理论上说,预臭氧的主要目的是氧化水中的有机物和其它还原性物质,改善混凝效果。该水处理厂的预臭氧投加量设计值为0~1.0mg/L。本文对比了预臭氧投加量为0mg/L、0.5mg/L和1.0mg/L时的处理效果。 表1 预臭氧投加量与耗氧量去除率的关系 耗氧量 预臭氧 投加量原水 砂滤池待滤水砂滤池滤后水砂滤池去除率(%)炭滤池 滤后水 炭滤池 去除率 (%)0 2.201.501.2616.00.6945.20.52.632.421.8426.11.3651.51.0 2.56 2.21

1.58 28.5 0.74 51.9 从表1来看,当预臭氧的投加量为0 mg/L时, 砂滤池和炭滤池对耗氧量的去除率分别为16.0% 和45.2%,当预臭氧的投加量为0.5 mg/L时,砂滤池和炭滤池对耗氧量的去除率分别为26.1%和51.5%。因此,投加预臭氧后,不管是砂滤池还是炭滤池,对耗氧量的去除率均有一定程度的促进作用,这可能与预臭氧氧化水中的有机物、改善有机物的可生化性有一定的关系。但是,当臭氧的投加量增加到1.0 mg/L时,砂滤池和炭滤池对耗氧量去除率的增加并不明显。分别为28.5%和51.9%,这可能与该水处理厂原水的有机物含量不高(耗氧量为2.20—2.63mg/L)有关。因此,在此原水水质条件下,0.5mg/L左右的预臭氧的投加量是适宜的。 此外,在投加预臭氧的情况下,取消了原水预加氯,通过观察水处理厂的反应池、沉淀池集水槽、滤池等构筑物,发现藻类的生长相比预加氯的条件下明显增多。由此可以断定,在水处理构筑物的除藻效果上,原水的预臭氧工艺无法取代预加氯工艺。 2、砂滤池 砂滤池是该水处理厂的重要工艺环节,该水处理厂的砂滤池为V 型滤池。现时砂滤池的反冲洗周期为50小时。为了解该厂砂滤池反冲洗周期与出水水质的关系,选取该厂运行时间不同的砂滤池,对其出水水质进行监测,监测结果见下表:(共2次监测的平均值,每次选取4个滤池,其中两个为反冲洗后约3小时左右,另两个为反冲洗后约45小时左右。)

污水深度处理工艺的综述与比较综述.

安徽建筑大学 污废水深度处理技术论文 专业:xx级市政工程 学生姓名:xx xx 学号:xxxxx 课题:污水深度处理工艺的综述与比较指导教师:xxxx xx年xx月xx日

污水深度处理工艺的综述与比较 摘要:为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活中,污水经过城市污水或工业废水经一级、二级处理后必须进行深度处理。常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质,SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。深度处理的方法有:絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理、湿式氧化法、催化氧化法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。熟悉了解国内外这些工艺,因地制宜的合理选择适用技术对我们的城市污水深度处理处理工程设计和建设都有重要的意义。关键词:城市污水;污水深度处理工艺;优缺点 引言: 目前,饮用水水质安全正受到人们普遍关注,而国家现行的水质标准也在不断提高.为了满足日益严格的饮用水水质标准,深度处理工艺正在成为技术改造的主要途径。污水深度处理,也称高级处理或三级处理。它是将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理,以便有效去除污水中各种不同性质的杂质,从而满足用户对水质的使用要求。深度处理常见的方法有以下几种。 1.絮凝沉淀法 1.1絮凝沉淀法概述 絮凝沉淀处理利用絮凝剂使水中悬浮颗粒发生凝聚沉淀的时处理过程。地面水中投加絮凝剂后形成的矾花或生活污水的有机性悬浮物、活性污泥等在沉淀池中沉降处理时,絮体互相碰撞凝聚,颗粒尺寸变大,沉速随深度加深而增快。这时,水的沉淀处理效率不仅取决于颗粒沉速,而且与沉淀池深度有关。絮凝过程为水中细小胶体与分散颗粒由于分子吸引力的作用互相粘结凝聚的过程,分自由絮凝与接触絮凝两种类型(前者发生在沉淀池中,而后者发生在悬浮澄清池或接触滤池中),生成的矾花在沉淀、过滤等水处理过程中起着强化和提高处理效率的作用。 1.2絮凝沉淀法工艺特点 絮凝沉淀法絮凝体成型快,活性好,过滤性好;不需加碱性助剂,如遇潮解,其效果不变;适应PH值宽,适应性强,用途广泛;处理过的水中盐份少;能除去重金属及放射性物质对水的污染;有效成份高,便于储存,运输。 2.砂虑法 2.1砂虑法概述 水和废水通过粒状滤料(如砂滤中的石英砂)床层时,在压力差的作用下,悬浮液中的液体(或气体)透过可渗性介质(过滤介质),固体颗粒为介质所截留,从而实现液体和固体的分离.其中的悬浮颗粒和胶体就被截留在滤料的表面和内部空隙中,这种通过粒状介质层分离不溶性污染物的方法称为粒状介质过滤。石英砂滤器是利用一种或几种过滤介质,常温

饮用水处理技术研究进展

饮用水处理技术研究进展* 魏云霞1,李彦锋2#,刘晓丽2,叶正芳3 (1.兰州大学资源环境学院 甘肃 兰州 730000;2兰州大学化学化工学院 甘肃 兰州 730000; 3.北京大学环境科学与工程学院,北京 100871) 摘要简要介绍了饮用水的常规处理技术,指出了常规处理技术中的局限性,综述了目前几种饮用水深度处理工艺,包括活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性炭、膜技术等,同时介绍了吸附和氧化两种预处理技术,最后对饮用水处理技术的发展方向进行展望。 关键词微污染水源水水处理技术 Treatment technology of micro-polluted drink water Wei Yunxia 1, Li Yanfeng2, Liu Xiaoli2, Ye Zhengfang 3.(1.College of Resources and Environment, Lanzhou University, Lanzhou Gansu 730000; 2.College of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou University, Lanzhou Gansu730000; 3.Department of Environmental Engineering, Beijing University, Beijing 100871) Abstract:This article introduces the actuality of mankind drink water treatment methods from three sides. Firstly, the disadvantages of traditional water treatment technology are point out, and then some depth treatment technology such as active carbon adsorption, oxidation, and member technology are summarized, some pretreatment technology are introduced. Finally, the future direction of new research technology and methods are prospected. Keywords: micro-polluted;drink water;water treatment technology 一般来说,水源水所含的污染物种类较多、性质较复杂但浓度比较低微时,通常被称为微污染水。针对不同的污染类型,人们在饮用水常规处理工艺的基础上研究开发了很多新的工艺和技术,归结起来主要有常规水处理工艺;深度处理技术;源水预处理技术。 1 常规处理工艺及其局限性 1.1 饮用水常规处理工艺 饮用水常规处理技术是指传统的混凝—沉淀—过滤—消毒技术。这种常规处理工艺至今仍被世界大多数国家所采用,成为目前饮用水处理的主要工艺。饮用水常规处理工艺的主要去除对象是水源中的悬浮物、胶体杂质和细菌。混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难以自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒相互聚合,形成大颗粒絮体;沉淀是将絮凝后形成的大颗粒絮体通过重力分离;过滤则是利用颗粒状滤料截留经沉淀后出水中残留的颗粒物,进一步去除水中杂质,降低水的浑浊度。过滤之后采用消毒方法来灭活水中致病微生物,从而保证饮用水卫生安全。 1.2 常规处理的局限性 目前,世界上一些国家对受有机物污染的饮用水进行致突变试验,发现许多饮用水呈现阳性结果。我国的上海、武汉、哈尔滨、新疆的塔什库尔干、伽师等地的饮用水,在致 第一作者:魏云霞,女,1980年生,讲师,博士研究生,主要研究方向为环境污染修复与化学生物。 ?国家“十一五”计划支撑项目(No.2006BRD01B03);国家自然科学基金委员会人才培养基金资助项目(No.J0730425);甘肃省科技攻关计划项目资助项目(No.2GS064-A52-036-02)。

脱硫废水反渗透深度处理工艺

采用反渗透膜技术进行脱硫废水深度处理 燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法工艺进行烟气脱硫过程中产生了脱硫废水,常见的脱硫废水处理工艺除去了废水中绝大部分的氟化物、悬浮物、硫酸根离子、重金属等污染物,氯离子浓度仍然很高,影响脱硫废水经处理后再利用和排放。因此需要对已处理的脱硫废水进行后处理,提高废水的利用率,实现脱硫废水的零排放。 1 脱硫废水常规处理 常规脱硫废水的处理流程一般包括中和、沉淀、絮凝、澄清等工艺。处理时,先进行碱化处理,加入Ca (OH )2或者NaOH ,将废水的pH 值调至9.0至9.5之间,使部分重金属以氢氧化物的形式完全沉淀出来;再加入有机硫化物(一般是TMT15),使镉、汞等重金属结合成难溶于水的硫化物;然后加入絮凝剂(一般是FeClSO 4)和絮凝助剂(一般是聚合电解质),使大部分的悬浮物沉淀,并吸附重金属氢氧化物和CaSO 4沉淀;最后澄清,将沉淀物和水分离,得到处理过的脱硫废水和污泥[1]。处理工艺流程见图1。 图1 脱硫废水常规处理工艺流程 经过常规工艺处理过后,脱硫废水中绝大部分的悬浮物、氟化物、硫酸根、重金属等污染物得到有效去除,COD Cr 浓度也明显下降,这些指标均能满足《综 中和箱 沉降箱 絮凝箱 出水箱 脱硫废水 有机硫化物 助凝剂 絮凝剂 HCl Ca (OH )2 澄清器 污泥循环系统 污泥压缩系统 溢流坑

合污水排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准。氯离子浓度也有大幅下降,但浓度仍然很高。脱硫废水处理前后的水质数据如表1所示[1]。 表1 脱硫废水主要污染物处理前后对比数据 项目处理前(mg/L) 处理后(mg/L) 去除率(%) 标准(mg/L) pH 5.0~6.0 7.36 — 6.0~9.0 310.0 148.6 52.1 ≤150 COD Cr 悬浮物12000 70.0 99.4 ≤70 氟化物180.0 8.69 95.2 ≤30 CL- 10545.2 4951.9 53.1 —2-2000 1.0 99.9 ≤1.0 SO 4 Zn 4.12 0.161 96.1 ≤5.0 Cd 0.3 0.019 93.7 ≤0.1 Cr 10.0 0.010 99.9 ≤1.5 Ni 2.0 0.059 97.1 ≤1.0 Pb 2.0 <0.0002 99.9 ≤1.0 Hg 0.1 0.0005 99.5 ≤0.05 As 0.5 0.091 99.9 ≤0.5 2 高浓度氯离子废水 经过常规处理后的脱硫废水,氯离子浓度仍高达5000mg/L。水中的氯离子对金属具有很强的腐蚀性,而且氯离子浓度越高,对金属的腐蚀性就越强。用旋转挂片法得到20号碳钢试片在浓度为5000mg/L的氯离子溶液中的腐蚀速率为1.8542mm/s[2]。氯离子溶液的这个性质,制约了经常规处理后的脱硫废水的利用和排放。 脱硫废水的利用或排放的方式主要有以下几种: (1)送至电除尘前烟道,雾化后喷入烟气中,脱硫废水迅速蒸发,废水中的固体物在电除尘器中被捕捉,随灰一起外排[3]。由于氯离子浓度高,蒸干后的固体物含有大量氯盐,时间长了对除尘设备产生腐蚀,降低除尘器寿命。 (2)直接排入电厂水力排渣系统(即渣水系统),补充排渣水[4] [5]。如果渣水系统不对外排放,时间长了,渣水的氯离子浓度会升高,腐蚀渣水输送设备及管道;如果对外排放,高浓度的氯离子对环境造成破坏,造成水体或土壤咸化。 (3)送进灰场或者煤场,浇溉用。还在使用灰场的燃煤电厂已经很少,不能广泛应用;浇在煤上的氯离子,最终还是通过燃烧系统、脱硫系统再次进入脱硫废水中。

水的深度处理工艺课程设计要点

《水的深度处理工艺》 系别:市政与环境工程学院 专业:环境工程 姓名:柴剑雄 学号: 021411114 指导教师:张霞

随着我国现代工农业的发展、城市化进程的加快,工农业用水、城市、农村生村和生活用水需求量激增,工农业污水、城市、农村生活污水的排放量日益增多,对于人均水资源相对匮乏的我国来说,水资源的供应量远远不能满足人们的生产、生活的需求,越来越多的城市、农村出现了用水荒,水资源供应量的不足已经成为制约社会经济发展和人们生活的重要障碍因素。为了满足现代工农业、经济发展及城市建设的需要,满足人们生活用水的需求,加强污水处理厂建设已经成为各级政府以及社会各界的共识,但是,经过污水处理厂处理过的中水还含有重金属、细菌等有害、有毒物质。这些物质的存在,在一定程度上影响污水的利用效率。因此,有必要采取技术手段在污水处理厂建设过程中对污水进行深度处理,实现水资源的可持续使用。 (一)污水深度处理技术分析 污水深度处理技术简单地说可以分为三大类,即生物处理法、膜处理法和物理化学处理法。生物处理法又可分为人工湿地深处理技术、生物接触氧化法、曝气生物滤池 (BAF) 等生物技术。人工湿地深处理技术主要适用于农村污水、工业行业废水以及城市污水处理厂二级出水,由于污水处理厂是采用传统工艺处理城市污水,因此,污水处理厂二级出水中不但含有重金属、细菌等有害、有毒物质,而且污水中的一些物质不能处理干净,一般情况下,污水处理厂二级出水 P 含量为 6—10mg/L 、NH3-N 含量为 15—25mg/L、BOD5含量为 20—30mg/L 、SS 含量为 20

—30mg/L、COD含量为 60—100mg/L。采用人工湿地深处理可以实现景观与处理效果相结合的良性循环,通过种植了美人蕉、芦苇、富贵竹、空心菜等湿地植物,通过光合作用去除氨氮等成分,通过种植凤眼莲、空心莲子草、稗草、藨草、黄菖蒲等植物去除工业废水中的有害物质等。生物接触氧化法是是在充氧的污水池中填充填料,用生物膜布满填料,污水以固定流速以埋没生物膜的方式,在微生物作用下除去有害物质的污水深处理方式,应用于农药、石油化工、纺织、印染、食品加工、轻工造纸和发酵酿造等工业废水以及二级出水、生活污水的深处理,去除铁、锰、亚硝酸盐、氨氮等物质;曝气生物滤池通过在生物滤池底部或下部加设曝气装置对污水进行处理的技术,通过该技术处理的污水基本上能够达到杂用水的标准。污水深度处理技术中的膜处理法和物理化学处理法包括混凝技术、活性炭吸附技术、臭氧法、膜分离技术、高级氧化法等。这些污水深度处理技术适用的范围不同,各有所长,又各有所短,因此,在污水深度处理过程中,要充分照顾到各种处理技术的技术特点,扬长避短,综合采用,为污水处理厂取得较好的经济效益和社会效益打下坚实的基础。(二)污水深度处理技术的应用 污水深度处理技术是在污水预处理及主处理的基础上,对二级处理水用物理化学处理法&生物处理法及膜处理法去除二级出水中存留的细菌&重金属等危害人体健康的有害及有毒物质,从而达到污水的回收和利用的一种处理技术其典型处理流程如表:

饮用水水质问题及深度处理措施

饮用水水质问题及深度处理措施探讨摘要:水是人类生存必不可少的基本资源之一,然而,随着社会经济的现代化发展,饮用水水源收到了严重的污染。由于水厂所采用的传统处理工艺并不能很好地去除污染物,导致许多水厂所提供的生活饮用水存在水质不合格的现象,严重威胁了人们的健康。本文即针对饮用水水质及其处理中存在的问题进行了分析,并探讨了饮用水深度处理的相关措施。 关键词:饮用水;水质;深度处理;措施 abstract: water is essential to human survival of one of the basic resources, however, along with the social economy development of modernization, drinking water supply received serious pollution. because the traditional water treatment technology and can not very well to remove pollutants, causing many water provide the life there drinking water quality unqualified phenomenon, a serious threat to people’s health. this article is in the drinking water quality and the problems existed in the handling of the analysis, and discusses the depth of drinking water treatment measures. keywords: drinking water; water quality; deep processing; measures 中图分类号:k928.4文献标识码: a 文章编号:

国内外饮用水的预处理和深度处理

国内外饮用水预处理与深度处理技术 学生:曾雪萍学号:20086814 摘要:随着有机化工、石油化工、采矿、农药和医药工业的迅速发展,造成水源水污染的有害物质数量也逐年增多。水源水中的人工合成有机物污染、内分泌干扰物污染等问题都开始受到人们的关注。这些污染物浓度很低,但很难通过常规的水处理工艺有效去除,且来源难以确定,已成为饮用水水质净化面临的重要挑战。研究表明,通过对原水采用预处理,以及在常规水处理后再进行深度处理可以改善和提高饮用水水质。关键词:饮用水预处理深度处理 一、饮用水预处理 预处理通常是指在常规处理工艺前面采用适当的物理、化学和生物的处理方法,对水中的污染物进行初级去除。同时使常规处理更好的发挥作用,减轻常规处理和深度处理的负担,发挥水处理工艺的整体作用,改善和提高饮用水水质。 工程中可采用的预处理方法有:生物预处理法、化学预氧化法、粉末活性炭法等。(1)生物预处理法 针对水源水被污染的特性,可适时增加生物预处理。生物预处理主要是对原水进行曝气或其他生物处理,去除水中氨氮和生物可降解有机物,包括生物接触氧化池和曝气生物滤池等。1971年,日本的小岛贞男首次成功地将生物接触氧化法应用于富营养化水源水预处理,去除藻类60%^80%,氨氮90%以上,嗅味50%-70%,使水厂出水水质得到明显改善,把本来属于污水处理应用范畴的生物法引人了给排水处理领域。 生物预处理工艺以生物膜法为主导,生物预处理的填料上生长着细菌、原生动物、后生动物等微生物形成生物膜,在与水接触时,生物膜上的微生物摄取、分解水中的有机物和氮、磷等营养物质。去除常规工艺不能充分去除的氨氮、亚硝酸盐氮、藻类、可生物降解有机污染物等,此外,还能去除或减少可能在加氯后生长的致突变物质的前驱物,不同程度地去除原水中的铁、锰、色、嗅及浊度,从而使水得到净化。其中,CODMn,,去除率一般为15%-20%,氨氮和亚硝酸盐去除率可高达80%以上。 生物预处理适合于水中有机污染物可生化性较强、无工业废水污染的情况,,对优先污染物去除效果也不佳,且无法间歇运行等。如果原水受生活污水污染,有机物和氨氮较高〔接近或超过《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002) 中的111类水体的上限〕,与增加臭氧一活性炭深度处理相比,选用生物预处理是解决该类水质问题的经济合理的选择方案。生物预处理方案的确定应结合已有研究成果和原水水质特征进行必要的模拟试验,确定生物预处理的工艺适用性、池型及设计和运行参数。 (2)化学预氧化法 化学预氧化法是将氯、臭氧、高锰酸盐等氧化势较高的氧化剂投加到原水中,以氧化或者催化氧化水中的有机物或改变有机物的性质,同时削弱污染物对常规处理工艺的不利影响,强化常规处理工艺的除污效能。化学预氧化的目的主要是为去除水中有机污染物和控制氧化消毒副产物,从而保障饮用水的安全性。此外预氧化的目的还有除藻、除嗅和味、除铁和锰、氧化助凝等作用。 在传统给水处理工艺中,可在多个点加人氧化剂,氧化剂在不同点起着不同的作用。在预处理过程中,氧化剂和水中多种成分作用,能够提高对有害成分的去除效率,但各种氧化剂作为预处理对给水处理的综合影响程度较大。目前,能够用于给水处理的氧化剂主要有臭氧、高锰酸盐、氯、二氧化氯、过氧化氢等。

0774.强化常规水处理工艺

强化常规水处理工艺 近些年来,随着水源污染严重、水质不断恶化和饮用水质标准不断提高,人们开始研究一些新技术强化常规处理工艺或发展饮用水深度处理技术。目前应用较多给水深度处理工艺有活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧和活性炭联用、臭氧高级氧化技术、生物活性炭、膜过滤技术等。在此笔者结合大量的实验研究,仅对强化常规给水处理工艺(包括强化混凝、强化沉淀与气浮和强化过滤)、化学预氧化(预臭氧化)等发展情况作以简要论述。 【强化混凝技术】 常规给水处理工艺中对有机物去除起主要作用的是混凝工艺,其去除有机物的机理主要分三个方面:带正电的金属离子和带负电的有机物胶体发生电中和而脱稳凝聚;二是金属离子与溶解性有机物分子形成不溶性复合物而沉淀;三是有机物在絮体表面的物理化学吸附。影响混凝效果的因素很多:混凝剂的种类、混凝剂的投加量、原水水质、混凝pH值、碱度、混凝搅拌程度以及混凝剂与助凝剂的投加顺序等。强化混凝就是通过采取一定措施,确定混凝的最佳条件,发挥混凝的最佳效果,尽可能地去除能被混凝阶段能够去除的成分,特别是有机成分。 由于近年水源受有机物污染严重,高浓度的有机物对水中胶体产生很强的保护作用,致使常规混凝效果变差,因此为提高常规混凝效果,在保证浊度去除率的同时提高水中有机物的去除率,强化混凝处理无疑是一个首选之法。Joseph等人认为强化混凝是去除水中天然有机物比较经济、实用的一种处理工艺;美国工作者普遍认为,强化混凝是达到"饮用水消毒/消毒副产物(D/DBP)标准"第一阶段要求和控制饮用水中天然有机物(NOM)的最佳方法之一;我们的实验结果也表明,某些强化混凝技术能有效地去除天然水中的有机物和藻类,并可降低水中剩余铝的浓度。 强化混凝技术首先要根据水质情况筛选优化确定混凝剂的种类和投量。目前水厂使用的混凝剂大致有三种:铝盐Al(Ⅲ)、铁盐Fe(Ⅲ)以及人工合成的有机阳离子聚合混凝剂,一般铝盐和铁盐的混凝效果要优于人工合成的混凝剂,原因是这

超滤技术在饮用水深度处理上的应用

超滤技术在饮用水深度处理上的应用 超滤技术在饮用水深度处理上的应用 摘要:随着社会的发展与进步,重视超滤技术在饮用水深度处理上的应用对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍超滤技术在饮用水深度处理上的应用的有关内容。 关键词:超滤技术;深度处理;饮用水;应用; 中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号: 引言 水资源短缺问题是人类社会生存和发展的瓶颈: 一方面,随着经济社会的发展,人们对水资源水质和需求量的要求都在不断提高; 另一方面,随着环境污染的加剧,可供人们利用的水资源却越来越少。要破解水资源短缺的困局,一方面,开发新型的水处理技术,提高处理水水质; 另一方面,不断开发新的水资源,如海水淡化、废水循环利用等。超滤技术作为一种新型高效的水处理技术应运而生。 一、超滤技术基本原理 超滤膜对溶质的分离机理为: 一次吸附、阻塞、筛分。其中,筛分是在压力作用下,溶剂和小分子的溶质透过膜到低压侧,而被膜阻挡,料液逐渐被浓缩而后以浓缩液排出。因此,可以用微孔模型表示超滤的传递过程。 二、超滤的技术优点 ( 1) 超滤是一种绿色物理分离技术, 其分离机理主要是筛分和扩散作用。即使不加混凝剂, 也能有效去除原水中的悬浮物和胶体物质, 将出水浊度降至0. 1 NTU 以下。因此超滤可少用甚至不用混凝剂, 从而减少混凝药剂对水质的污染。 ( 2) 超滤技术可有效去除几乎全部致病微生物, 包括隐孢子虫、贾第虫、细菌和病毒等, 出水水质一般可达到水质标准对微生物指标的要求, 因此原则上没有必要再对出水进行杀菌消毒。当然, 还需向水中投加少量消毒剂, 以保持一定的持续消毒能力, 以免水在输配过程中受到二次污染。

深度处理工艺对微污染水中天然有机物(NOM)的去除机理及协同作用

深度处理工艺对微污染水中天然有机物(NOM)的 去除机理及协同作用 程学营安毅王启山吴立波 (南开大学环境科学与工程学院 300071) E-mail:xueyingc@https://www.sodocs.net/doc/d83889217.html, 摘要:从天然有机物分子量水平、分子极性角度介绍了几种饮用水深度处理工艺对NOM的去除原理及效果。探讨了不同工艺的去除效果与NOM种类的关系及组合工艺去除NOM的协同作用。 关键词:天然有机物 深度处理 给水 1.原水中天然有机物特征 1.1 原水中天然有机物种类及危害 原水中大量存在的NOM是引起水体色度的主要物质,也是最基本的消毒副产物(DBPs)先质,而DBPs是导致饮用水致突变性增加的主要原因;在水处理过程中NOM还可能降低混凝工艺的处理效果、增加投药量;残留的NOM进入管网后可能引起细菌滋长,从而腐蚀管壁,降低饮用水的生物稳定性。因此,在微污染水净化过程中,NOM的去除对于提高饮用水水质、保障用水安全有重要意义。 NOM主要包括腐殖质、亲水酸类、蛋白质、类脂、碳水化合物、羧酸、氨基酸等物质,其分子量一般为2×102~1×105,分子直径在0.5~400nm之间,多数NOM分子直径≤5nm [1]。 腐殖质(腐殖酸、富里酸)是主要部分,约占天然水体中溶解性有机碳(DOC)总量的40~60﹪,分子量一般在5×102~2×103之间。NOM中非腐殖质部分,以前被认为对出水水质没有影响,但是近年的研究表明,消毒副产物的前体物有将近一半(DOC 计)来自NOM中的非腐殖质部分,并且这部分有机物是NOM中主要的可生物降解部分,具有较强的亲水性和较低的芳香度。 1.2 评价指标 目前完全区分不同种类NOM还不可能、也没有必要。因此在水处理中一般以水中总有机碳(TOC)或COD Mn作为总有机物的替代参数,以溶解态有机碳(DOC)代表水中溶解性有机物的含量,DOC中可被细菌利用的部分为可生物降解性有机碳(BDOC),而BDOC中能被细菌直接合成细胞的部分称为可同化有机碳(AOC)。BDOC和AOC主要由易溶于水的小分子、极性有机物构成,用来表示水中可生物降解有机物,还可表示出水的生物稳定性。UV254表 ?国家863项目:北方地区安全饮用水保障技术(2002AA601140) 1

中水处理方法

1.几种中水处理技术简介 中水回用的处理技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。通常回用技术需多种污水处理技术的合理组合,即各种水处理方法结合起来深度处理污水,这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。发展到目前,中水回用的工艺流程有:生物化学法生物化学法(简称生化法)利用自然界存生的各种细菌微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。 ●生物化学法 生物化学法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物处理法等方法。 1、活性污泥法(1)鼓风曝气:即排流式曝气,将压缩空气不断地鼓入废水中,保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到净化污水效果。(2)机械曝气:即表面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到净化污水效果。(3)纯氧曝气:它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快污水净化速度。(4)深井曝气:般用直径为0.5~6.0m,深度50~60m的曝气装置,利用水压来提高水中氧的转移速率,以提高其净化效率。 2、生物膜法(1)生物滤池:使废水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到净化目的。(2)生物转盘:由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以净化废水。(3)生物接触氧化:供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。 3、生物氧化塔:利用水中微生物的藻类、水生植物等对废水进行好氧或厌氧生物处理的天然或人工塘。 4、土地处理系统(1)土地渗滤:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力(过滤、吸附、微生物分解等)来处理生活污水,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。(2)污水灌溉:主要目的为灌溉,以充分利用净化后的污水。 5、厌氧生物处理法:利用厌氧微生物(如甲烷微生物等)分解污水中有机物,达到净化水目的,同时产生甲烷气、CO2等气体。厌氧生化处理主要用于处理高浓度有机废水及污泥硝化处理。 ●物理化学法 原水→格栅→调节池→絮凝沉淀池→超滤膜→消毒→出水。运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。通常是指由物理方法和化学方法组成的废水处理系统,或指包括物理过

我国饮用水深度处理现状及发展趋势

4中 2015年 第11期(总第493期) CHINESE & FOREIGN ENTREPRENEURS 225Social Perspective 【社会视点】 饮用水与人们的健康息息相关,据科学调查显示饮用含有微量有机物水的居民易患消化道癌症。因此有必要实施一定的技术除去饮用水中的微量污染物,这是深度处理的重要关键任务。改革开放以后,城市化和工业化严重污染了城市的水源,居民的饮用水中不仅有致病的微量有机物,还增加了一定量的化学成分。就目前的饮用水处理技术来看,大部分饮水厂的水处理工艺大多是针对处理较清洁水源水的,采取了混凝、沉淀、过滤和消毒灯工艺,虽然这种处理工艺对细菌和水浑浊等有较好的效果,但是对微量有机物尤其是溶解性有机物的处理效果不是很理想,含有这种物质的水在加氯消毒后还能产生有机卤化物等物质,给人们的健康带来了严重的威胁。为了保证人们的身体健康,有必要加强饮用水处理技术的研究,为人们提供健康的饮用水。 一、我国饮用水深度处理现状 1.生物预处理技术 生物预处理技术主要以膜法为主,包括生物滤池法,生物接触氧化法和生物流化床法,主要应用在常规处理工艺之前,是一种生物处理工程,利用细菌、原生动物等微生物附于填料上,进而形成生物膜,这些生物膜以饮用水中的氮磷等有机污染物为“食物”,对去除氨氮、藻类、苯酚和致突变物质有较好的效果,但对氯仿、三氯乙烯等降解缓慢的化合物效果较差。一般的生物膜法效果都较好,去除率较高,对氨氮的去除率甚至达到了70%。生物预处理技术不仅去除了水中的有机污染物,而且还减轻了后续处理的负担,有效地促进了饮用水质量的提高。2.预氧化技术 预氧化技术有利于提高常规工艺的效率。常用的养护剂有氯、二氧化氯和高锰酸钾。氯是常用的一种氧化剂,通过与水的反应生成HCL 和HCLO,其中HClO 能够扩散到带负电的细菌表面,穿透细胞膜进入细胞内部,氧化细菌的酶系统,进而杀死细菌,然而,在这一过程中产生的副产物不利于人们的身体健康,因而氯氧化技术的应用有一定的限制;二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附和穿透能力,进而氧化细胞内的酶,抑制其蛋白质的合成,进而杀死微生物,低浓度的二氧化氯对病毒、芽孢、真菌等就有良好的杀灭效果;高锰酸钾能够有效地清楚氯化后的附产物,降低水的致突变活性,还有较强的吸附能力,有良好的助凝效能。除此之外,高铁酸盐也有较好的助凝效果。 3.活性炭吸附技术 活性炭吸附技术是目前饮用水深度处理技术中较为成熟 的方法之一。活性炭分为颗粒活性炭、粉末活性炭、生物活性炭和生物活性炭。活性炭有较发达空隙结构和较大的比表面积,这样利用微孔吸附作用达到去除有机物的效果。因而,活性炭的孔径决定了其去除效果,其空隙一般分为大孔、过渡孔、微孔。 4.吹脱技术 吹脱技术主要是为了去除水中有挥发性的有机物,但对难挥发的有机物去除效果很差。吹脱技术利用水中溶解化合物的实际浓度和平衡度之间的差异,把水由液态变为气态,随之,有挥发性的有机物也得到了去除,一般的去除率在30~85%,温度越高效果越好。除此之外,吹脱技术的运行费用也较低,是活性炭处理技术所需费用的一半左右,是值得推广的处理技术之一。 5.其他深度处理技术 紫外线消毒技术,这一技术不向水中添加任何物质,同样也不产生“三致”物质,通过紫外线的照射杀灭水中的细菌和病毒,没有任何污染;部分深度处理工艺在去除有机污染物的同时,也去除了人体所需的一部分微量元素,矿化处理技术利用水流经木鱼石产生钙、钾等元素的原理,弥补了这一缺点,提升了水质;膜分离技术是一种快速过滤的方法,利用压力和滤膜的不同可以实现对不同污染物的过滤,且分离过程中没有相的变化,稳定性好,且容易控制。 二、饮用水深度处理的发展趋势 每一种深度处理的方法都不能保证饮用水的质量,因此有必要将物理、化学和生物处理技术结合起来应用,从而创造一种更加先进的处理工艺,这是未来饮用水深度处理的发展趋势,我国也正在加快步伐采用多种技术相结合的处理办法。 1.活性炭和膜的组合技术 在这一组合技术中,首先利用活性炭的吸附作用,将饮用水进行除浊度、色度等处理,这样就为下一步的膜过滤做了良好的准备,有利于解决膜阻塞等问题,延长了膜的使用寿命,节约了成本。另外,在膜处理能够弥补活性炭处理细菌方面的不足,进而提升了饮用水的质量。目前,桶装水多采用这一纯水生产工艺。 2.臭氧和生物活性炭组合技术 从20世纪70年代开始,这一组合技术就开始被研究,这一技术充分利用了臭氧的氧化作用、生物的降解作用和活性炭的吸附作用,三种不同类型的处理作用组合在一起达到 我国饮用水深度处理现状及发展趋势 杨 婉 (渤海大学化学化工与食品安全学院,辽宁 锦州 121000) 摘 要:随着我国经济的快速发展,我国的水污染也越来越严重,这不仅影响了我的经济的发展,更重要的是给人们的健康带来巨大威胁。在一些常规的水处理工艺中对污染物的处理效果不佳,尤其是氮和有机污染物。本文主要介绍了几种常用的深度处理技术,展望了其发展趋势。 关键词:饮用水;处理技术;现状 中图分类号:R123.6 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2015)11-0225-02收稿日期:2015-04-01 作者简介:杨婉(1992-),女,回族,辽宁锦州人,本科,渤海大学化学化工与食品安全学院。研究方向:环境科学。

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