長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，原水高錳酸鹽指數(shù)升高，原水中檢測出的微量有機(jī)物種類增加，長江南京段的水源水已呈現(xiàn)微污染特征，基于此，首先需對水廠現(xiàn)有工藝的處理效能進(jìn)行評價(jià)，了解掌握長江南京段水源水水質(zhì)特征，這對

2、水處理單元的組合和設(shè)計(jì)有重要的指導(dǎo)意義。本文以長江南京段原水為研究對象，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。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 濾池采用動態(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)工藝對大于5K的有機(jī)物去除效果明顯，強(qiáng)化過濾工藝對小于1K的有機(jī)物去

5、除率大于40％，生物活性炭工藝對各個(gè)分子量區(qū)間的去除效果都比較好，特別是對原水中占多數(shù)的小于1K的有機(jī)物去除率大于60％。 長江南京段原水的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檢測結(jié)果：長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