1、微污染水源水的给水处理技术微污染水源水的给水处理技术论文内容背景介绍 地表水水位下降 地表水源水质受到极大危害污染物质水中污染物质胶体有机物传统有机污染物有毒有机污染物腐殖质耗氧有机物藻类有机物污染物质 微污染水源水是指受到有机物污染，部分项目的指标超过卫生标准。这类水中所含的污染物种类较多、性质较复杂，但浓度比较低。 微污染水源水中主要是有机污染物： 农药、重金属离子、 氨氮、亚硝酸盐氮及 放射性物质等水中动、植物分解而形成的产物(如腐殖酸等)污染物质1234微污染水源的水质特点微污染水源的水质特点受工业废水和生活污水影响水中溶解性有机物大量增加一些有害微生物较难去除内分泌干扰物质去除率不高
2、处理流程处理流程预处理常规处理深度处理预处理 一般把附加在传统净化工艺之前的处理工序叫预处理技术。 预处理技术是采用适当物理、化学和生物的处理方法，对水中的污染物进行初级去除，使常规处理能更好地发挥作用，减轻常规处理和深度处理的负担，改善和提高饮用水水质。预处理分类预处理预处理曝气法曝气法吸附法吸附法化学药剂法化学药剂法生物法生物法预处理曝气法 曝气可直接去除水源水中大部分挥发性物质，如挥发性有机物质、NH3和H2S等还原剂。 通过曝气，水中溶解氧含量增加，可氧化分解水中部分有机物，还使得水中胶体脱稳，有助于水厂的后续处理。 此外，曝气还可降低水中的藻类和有机污染物产生的异臭和色度。预处理曝气
3、法 采用单纯的曝气预处理方式，投资少，管理运行简单，对于后续处理有一定的作用； 但是难挥发有机物和氨氮去除率较低，所以一般把曝气和其他工艺进行组合。预处理吸附法 以活性炭为代表。 现有研究报道，用活化沸石替代活性炭。 吸附法作为去除水中溶解性有机物的最有效方法之一，可以明显降低水的色度、嗅度和各项有机物指标，如果能解决运行费用高和再生的问题，将会是微污染水处理最理想的办法。预处理化学药剂法 化学药剂法主要利用化学药剂的氧化作用去破坏水中的污染物的结构，达到转化或分解污染物的目的。 目前研究比较多的氧化剂有高锰酸钾、氯气、臭氧、高铁酸钾等。通过使用这些药剂，对水中有机物和其他污染物的去除有明显的
4、效果。预处理化学药剂法 化学药剂法作为水处理中一种不可替代的技术，它对水中的污染物的去除具有较为明显的作用，但是作为饮用水源水这种特殊用途水的处理，各种化学剂的使用或多或少都会对水的安全性产生一定的影响。 因此化学法有一定的局限性，在实际处理时需结合实际情况慎重选择。预处理生物法 生物预处理就是借助于微生物群体的新陈代谢活动除去水中的氨氮、有机物等污染物。 由于在低营养条件下生存的贫营养微生物通常是以生物膜的形式存在的， 所以微污染水源水的生物预处理方法主要是生物膜法。预处理生物法1-原水箱；原水箱；2-进水泵；进水泵；3-液位控制器；液位控制器；4-膜膜-生物反应器；生物反应器；5-出水出水
5、泵；泵；6-鼓风机；鼓风机；7-膜组件；膜组件；8-时间控制器；时间控制器；9-压差计压差计膜膜-生物反应器工艺流程图生物反应器工艺流程图预处理生物法生物接触氧化反应器生物接触氧化反应器进气口出水口出水渠填料进水口预处理生物法弹性填料生物接触氧化工艺弹性填料生物接触氧化工艺预处理生物法水源水、生化柱出水试验结果水源水、生化柱出水试验结果常规处理混凝沉淀澄清过滤消毒 常规处理的对象主要是水中的悬浮物、胶体杂质和细菌常规处理 然而，常规水处理工艺不能有效去除微污染原水中的有机物、氨氮等污染物；液氯很容易与原水中的腐殖质结合产生DBPs、THMs。 故还需对微污染水源水进行深度处理。 深度处理 在常
6、规处理工艺以后，采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或DBPs的前驱物加以去除，以提高和保证饮用水质。 应用较为广泛的有以下几种方法深度处理臭氧氧化 臭氧是一种强氧化剂，它在给水处理中有着很长的历史。最初用来作为消毒剂、控制色度或嗅味，现又用来去除水中有机物。 由于投量的限制，O3不能将水中有机物全部无机化，但可将大分子有机物分解成分子较小的中间产物。O3预处理的水再经氯化消毒，水中“三致”物质可能低于未预处理的水，也可能更高，其效果视水质而定，这是因为O3副产物，如醛、酮、醇、过氧化物氯化会产生THMs。深度处理活性炭吸附 活性炭吸附深度处理，是目前国内外公认的在净化微污染
7、水方面较为成熟和有效的措施之一。活性炭吸附净化是利用活性炭微孔巨大的比表面积产生的强吸附能力，对水中有机物进行吸附净化。 活性炭对一些有机氯化物的去除效果比较差，虽对水中氯化产生的致突物质有去除作用，但并不能有效去除氯化致突物质的前体物。深度处理活性炭吸附深度处理活性炭吸附深度处理活性炭吸附深度处理臭氧/活性炭 臭氧活性炭联用深度处理技术采取先臭氧氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又继续氧化的方法，扬长避短，这一工艺可使活性炭充分发挥吸附作用。 在炭层中投加臭氧，可使水中的大分子转化为小分子，改变其分子结构形态，提供了有机物进入较小孔隙的可能性，使大孔内与炭表面的有机物得到氧化分解，使活性炭可以
8、充分吸附未被氧化的有机物，从而达到水质深度净化的目的。深度处理臭氧/活性炭臭氧臭氧/活性炭给水处理基本流程图活性炭给水处理基本流程图原水臭氧预氧化慢滤池生物活性炭过滤臭氧氧化氯消毒深度处理臭氧/活性炭DBP、THMs、 HAAs 等含量都得到了大幅度降低。深度处理臭氧/活性炭 当然，臭氧活性炭联用技术也有其局限性，例如臭氧在破坏一些有机物结构的同时也可能产生一些带污染性质的中间产物。 研究结果表明，水源经臭氧活性炭吸附深度处理，氯化后出水水质仍具有致突变性。深度处理紫外光/臭氧联用 紫外光和臭氧(UV/O3)结合的方法基于光激发氧化法，产生的氧化能力极强的自由基(OH自由基)可以氧化臭氧所不能
9、氧化的微污染水中的有机物，有效去除饮用水中的三氯甲烷、六氯苯、四氯化碳、苯等有机物，降低水中的致突变物活性。深度处理紫外光/臭氧联用 但是，UV/O3工艺对有机物或致突变物前驱物的去除能力还有待进一步探讨，而且该工艺费用较高，还不容易推广应用。深度处理光催化氧化 是以化学稳定性和催化活性很好的TiO2为代表的n型半导体为敏化剂的一种光敏化氧化，氧化能力极强，在合适的反应条件下，能将水中常见的有机污染物，包括难被臭氧氧化的“六六六”、六氯苯等氧化去除。 最终产物是CO2和H2O等无机物。深度处理光催化氧化 光催化氧化投入实际应用所面临的问题是： 确定长期运行过程中催化剂的中毒情况及寻求理想的再生
10、方法； 解决催化剂的分离回收或固定化问题； 反应器的设计及提高光能利用率等。 可以预见，随着研究的不断深入，光催化氧化必将越来越得到重视。深度处理膜处理技术 在膜处理技术中，反渗透(RO)、超滤(UF)、微滤(MF)、纳滤(NF)都能有效地去除水中的臭味、色度、消毒副产物前体及其他有机物和微生物，去除污染物范围广，且不需要投加药剂，设备紧凑且容易自动控制。深度处理膜处理技术反渗透膜组件反渗透膜组件深度处理膜处理技术超滤膜组件超滤膜组件深度处理膜处理技术微滤膜组件微滤膜组件纳滤膜组件纳滤膜组件深度处理膜处理技术 膜处理要求对原水进行严格的各种预处理和常规处理及定期的化学清洗，所以膜滤的基建投资和运转费用高，并且仍然存在着膜堵塞和膜污染以及反渗透和纳滤浓缩物处理问题。 然而随着清洗方式的改进，膜堵塞和膜污染问题的改善以及各种膜价格的下降，膜滤作为一种去除水中有机物和微生物的新工艺，将会对水处理产生重要的影响。新型组合工艺处理技术 臭氧、沸石、活性炭的组合工艺 高锰酸钾与粉末活性炭联合除污染技术 微絮凝直接过滤工艺 气浮生物活性炭微污染水处理技术 发展趋势 强化常规处理 改善氧化和消毒 组合工艺进一步深化 排泥水处理和污泥处置 膜处理技术学无止境
