長(zhǎng)江南京段微污染水源飲用水處理工藝優(yōu)化試驗(yàn)研究.pdf

1、常規(guī)處理工藝面臨著原水中氨氮及微量有機(jī)物的含量升高等一系列問題的挑戰(zhàn)，水廠出水的生物穩(wěn)定性降低，因此，對(duì)呈現(xiàn)微污染狀態(tài)的水源水進(jìn)行強(qiáng)生物處理就顯得尤為重要和緊迫。 長(zhǎng)江南京段的水質(zhì)雖能常年保持在Ⅱ-Ⅲ類，但個(gè)別指標(biāo)如冬季的氨氮超標(biāo)為Ⅳ類，且呈現(xiàn)惡化趨勢(shì)，原水高錳酸鹽指數(shù)升高，原水中檢測(cè)出的微量有機(jī)物種類增加，長(zhǎng)江南京段的水源水已呈現(xiàn)微污染特征，基于此，首先需對(duì)水廠現(xiàn)有工藝的處理效能進(jìn)行評(píng)價(jià)，了解掌握長(zhǎng)江南京段水源水水質(zhì)特征，這對(duì)

2、水處理單元的組合和設(shè)計(jì)有重要的指導(dǎo)意義。本文以長(zhǎng)江南京段原水為研究對(duì)象，以提高出水水質(zhì)和生物穩(wěn)定性為目標(biāo)，研究了水源水有機(jī)物特性、分子量分布、微量有機(jī)物的種類和特定有機(jī)污染物的含量，考察了生物強(qiáng)化濾池、生物活性炭濾池及其組合工藝去除水中污染物的機(jī)理和效能。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： 濾池采用動(dòng)態(tài)培養(yǎng)自然掛膜方式，掛膜效果良好。濾池在空床接觸時(shí)間（Empty Bed ContactTime，EBCT）為13．5min的條件下，

3、生物強(qiáng)化濾池從啟動(dòng)到自然掛膜具備基本功能的所需時(shí)間大約為40天，生物活性炭濾池所需時(shí)間大約47天。 通過不同EBCT及反沖洗方式的試驗(yàn)研究，選取10min為生物強(qiáng)化濾池的適宜EBCT，13．5min為生物活性炭濾池的適宜EBCT，在適宜的EBCT工況下，生物強(qiáng)化濾池和生物活性炭濾池對(duì)濁度、NH3-N、CODMn、UV254、DOC、BDOC的去除率分別為97％和77％、86％和90％、27％和31％、12％和16％、29％和28

4、％、70％和69％。生物強(qiáng)化濾池的適宜反沖方式為氣水聯(lián)合反沖洗：氣沖強(qiáng)度控制在6L/s·㎡，歷時(shí)5min；水沖強(qiáng)度控制在15L/s·㎡左右，歷時(shí)10min。確定生物活性炭濾池的適宜反沖洗方式為氣水聯(lián)合反沖洗，低強(qiáng)度氣反沖5L/㎡·s，歷時(shí)5min，高強(qiáng)度水反沖15L／㎡·s，反沖洗時(shí)間15min。 長(zhǎng)江南京段原水中的溶解性有機(jī)物主要由小于1 K的有機(jī)物構(gòu)成，常規(guī)工藝對(duì)大于5K的有機(jī)物去除效果明顯，強(qiáng)化過濾工藝對(duì)小于1K的有機(jī)物去

5、除率大于40％，生物活性炭工藝對(duì)各個(gè)分子量區(qū)間的去除效果都比較好，特別是對(duì)原水中占多數(shù)的小于1K的有機(jī)物去除率大于60％。 長(zhǎng)江南京段原水的DOC、BDOC和AOC分別為2．162mg／L、0．627mg／L和121μg/L；常規(guī)工藝出水的BDOC和AOC均不能達(dá)到生物穩(wěn)定性要求；強(qiáng)化過濾工藝出水的BDOC在0．2mg／L以下，但AOC在70μg／L左右；生物活性炭工藝出水的BDOC低于0．15mg/L，AOC在60μg／L左右

6、，出水基本達(dá)到生物穩(wěn)定性的要求。 長(zhǎng)江南京段水源水中未檢出阿特拉津；檢出1，2，4-三氯苯，其含量為0．249μg／L：原水中的1，2，4-三氯苯經(jīng)過混凝沉淀池、砂濾池、生物強(qiáng)化濾池及生物活性炭濾池處理單元后濃度依次降低，去除率依次增加，分別為4．1％、8．0％、32．6％、40．9％。 GC-MS檢測(cè)結(jié)果：長(zhǎng)江南京段水源水中檢出微量有機(jī)物65種，其中以烷類有機(jī)物、脂類有機(jī)物、苯環(huán)類有機(jī)物、酮類有機(jī)物及酚類有機(jī)物為主，

7、五類有機(jī)物質(zhì)的總量約占總的微量有機(jī)物的90％以上。 四種生物濾池中生物量呈顯著的成層分布，隨濾層深度增加生物量降低；但生物量高不代表具有較高的生物活性。使用不同生物量和生物活性測(cè)定方法相結(jié)合的分析方法，更能準(zhǔn)確揭示生物濾池的生物特征。 水廠實(shí)際生產(chǎn)中存在冬季出水中氨氮超標(biāo)的問題，導(dǎo)致這種情況發(fā)生的原因是多方面的，本試驗(yàn)中的強(qiáng)化過濾工藝和生物活性炭工藝對(duì)氨氮的去除在冬季依然保持著較高的去除效果，是解決冬季水廠出水氨氮超標(biāo)的