金門島水源水中臭味及消毒副產(chǎn)物深度處理工藝研究.pdf

1、2002～2010年間對金門島內(nèi)11座水庫的監(jiān)測結果表明，各水庫的卡爾森指數(shù)均超過65，表示蓄水湖庫水質嚴重富營養(yǎng)化。調查結果顯示，水庫的藻類密度經(jīng)常超過世界衛(wèi)生組織的二級警戒標準。藻類繁殖代謝生成的臭和味及消毒副產(chǎn)物前體物的濃度極高，總有機碳平均濃度達11.7mg/L，致使常規(guī)凈水工藝(混/絮凝+氣浮+沉淀+快濾+絮濾)無法將其有效去除。臺灣環(huán)保署2000～2009年間的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，由于原水水質差，金門島內(nèi)飲用水水質不合格率年年高居

2、臺灣地區(qū)首位，且飲用水中三鹵甲烷致癌風險為臺灣地區(qū)最高。飲用水水質嚴重影響金門島內(nèi)百姓的健康，改善水質成為金門島的民生大事。
　　 本研究以提高金門島飲用水水質為目標，首先調查了金門島的飲用水水質;在實驗室預試驗的基礎上，進行了不同凈水工藝對臭味物質、水中有機物和DBPFP去除效果的中試研究;并將活性炭結合超濾及納濾工藝，對飲用水作深度處理的中試研究;旨在提出最可行的凈水工藝方案。
　　 研究內(nèi)容和結果簡述如下:

3、　　 (1)實驗室預試驗。針對不同的凈水工藝進行實驗室預試驗，內(nèi)容包括混凝試驗、氣浮試驗、活性炭小柱快速試驗、臭氧試驗、超濾及納濾試驗等?；炷龑嶒炑芯康慕Y果表明，聚氯鋁、硫酸鋁及氯化鐵的加藥量分別為80、100和100mg/L時，可以將有機碳濃度降至法規(guī)標準(4mg/L)以下。鑒于藻類密度高，氣浮工藝的回流率應高于10％,以增加氣浮效率?；钚蕴啃≈目焖僭囼烇@示，其對于憎水性有機物的吸附效果較佳，水樣過柱流速大小對有機物吸附量的影響不

4、大。以臭氧(O3)處理有機物，在加藥量為0.5g/h，停留時間為20min時，有機碳去除率可達14.7％;而增加接觸時間或濃度，對有機物去除效果不明顯。超濾膜(UF)對濁度的去除效率可達99％;用0.01mol/LNaOH溶液實施反沖洗，可恢復通量。納濾膜(NF)對于溶解性總固體的去除率可達96％。
　　 (2)不同凈水工藝對臭味物質去除效果的中試研究。金門飲用水的臭味，夏天以土霉味為主，魚腥味居次。將常規(guī)處理工藝+粒狀活性炭工

5、藝(GAC)命名為工藝G(非深度處理)。比較了3種組合的深度處理工藝(工藝O:常規(guī)處理工藝+臭氧/生物活性炭工藝(O3/BAC);工藝U:工藝O+UF/NF工藝;工藝F:工藝G+UF/NF工藝)，評價了各工藝對濁度、藻類、臭味物質(2-MIB和土臭素)、有機物質(不可吹脫有機質(NPDOC)，UV254，)等的去除效果，探討了可能的去除機制。采用工藝G(常規(guī)處理工藝+粒狀活性炭工藝)、工藝O(常規(guī)處理工藝+臭氧/生物活性炭工藝)與常規(guī)處

6、理工藝比較，NPDOC的去除率分別增加10％和30％，經(jīng)UF/NF(工藝U)處理后，NPDOC和UV254的去除率分別為88.7％和94％。經(jīng)過深度處理工藝O(常規(guī)處理工藝+臭氧/生物活性炭工藝)后，2-MIB、土臭素及嗅去除率分別可達96.3％、100％及96.7％。工藝G(常規(guī)處理工藝+粒狀活性炭工藝)處理也可將92％的2-MIB及83％的土臭素去除，使兩種化合物的濃度均低于嗅閾值。試驗表明經(jīng)過深度處理O、U、F工藝后，臭味化合物2

7、-MIB及土臭素均可被有效去除。
　　 (3)不同凈水工藝對水中消毒副產(chǎn)物和消毒副產(chǎn)物生成勢(DBPFP)去除效果的中試研究。常規(guī)處理工藝、工藝G(常規(guī)處理工藝+粒狀活性炭工藝)和工藝O(常規(guī)處理工藝+臭氧/生物活性炭工藝)均無法有效去除一氯二溴甲烷生成勢，而且當用臭氧氧化含溴離子水時會產(chǎn)生CHBr3。經(jīng)UF/NF膜工藝可產(chǎn)出較高水質的水，THMs可去除至1μg/L左右，而HAAs則未檢測出其濃度，另外THMFP、HAAFP的去

8、除率分別為89.3％和97.5％。UF/NF工藝是去除消毒副產(chǎn)物和消毒副產(chǎn)物生成勢(DBPFP)的最佳方式。綜合考慮產(chǎn)水水質和消毒副產(chǎn)物及運行成本，結果表明工藝F(常規(guī)處理工藝+GAC+UF/NF)是經(jīng)濟的且處理結果達標。
　　 (4)工藝F(常規(guī)處理工藝+GAC+UF/NF)深度處理飲用水的中試研究。經(jīng)工藝G(常規(guī)處理工藝+粒狀活性炭工藝)處理后，臭味物質(2-MIB及土臭素)低于嗅閾值;工藝F(常規(guī)處理工藝+GAC+UF/N

9、F)處理后，所有指標皆可符合相關法規(guī)標準，THMFP降至15μg/L，HAAFP未檢出，溶解性總固體的去除率達87％。邀請了金門水廠32位員工作飲用水的盲樣測試，水樣包括海水淡化水、太湖常規(guī)凈水場出水及深度處理工藝F(常規(guī)處理工藝+GAC+UF/NF)的出水，結果深度處理工藝F(常規(guī)處理工藝+GAC+UF/NF)的滿意度最高。
　　 從以上研究結果得出結論，在現(xiàn)有的常規(guī)飲用水處理工藝的基礎上，結合活性碳吸附和UF/NF過濾技術，