微污染水源水处理技术2
微污染原水处理BPAC-UF组合工艺
微污染原水处理BPAC-UF组合工艺近年来，我国水源水受到工业、农业和生活污水不同程度的污染，特别是有机物的污染，导致水源水部分水质指标不符合《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)III类标准，水厂常规处理工艺(混凝→沉淀→过滤→消毒)无法对其进行有效净化，出厂水水质难以达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求。
目前对于微污染原水的处理方法，按其净化工艺可分为强化常规工艺、预处理工艺和深度处理工艺，具体则涉及到吸附、氧化、生物处理以及膜分离技术。
膜分离技术由于其出水水质好且稳定、占地面积小、能耗较低等优点被公认为新一代水处理技术，用于净水处理的前景广阔。
2006年，李圭白提出“以超滤为核心的第三代城市饮用水净化工艺”，我国的超滤膜水厂投产数也在大幅增加。
但在实际生产过程中，溶解性有机物经过超滤膜处理后去除率并不高。
此外，膜污染从膜分离技术诞生以来便是一个不容忽视的问题。
因此，超滤膜常和其它工艺联用成为组合工艺，彼此之间取长补短，共同发挥各自效能来净化水质。
活性炭比表面积较大，其自身强大的吸附能力能够吸附去除水体中有机污染物。
此外，活性炭表面生成的微生物膜可以利用微生物自身新陈代谢来有效降低水体中的氨氮(NH+4-N)浓度。
因此，出现了生物粉末活性炭与超滤共同组成的“生物粉末活性炭-超滤”(BPAC-UF)工艺，BPAC-UF工艺在实际运用中主要分为一体式和分体式。
一体式工艺，即粉末活性炭直接投加到膜池内形成膜生物反应器，也被称为粉末活性炭-膜生物反应器(powderedactivatedcarbon-membranebioreactor，PAC-MBR)工艺。
分体式工艺，即进水先通过粉末活性炭池进行接触吸附，炭池出水再进入超滤膜池，可被称为BPAC-UF组合工艺。
近年来，BPAC-UF工艺受到许多研究者的关注。
宣雍琪等研究发现BPACUF组合工艺能够有效地去除微污染原水中的嗅味物质，李臻等通过对比“生物粉末活性炭-膜生物反应器”(biologicalpowderedactivatedcarbonmembranebioreactor，BPAC-MBR)工艺和BPAC-UF工艺发现，由于水力停留时间较长，BPAC-UF工艺中粉末活性炭表面的生物降解作用得到更好的发挥，抗冲击性能更好。
水处理工艺流程 (2)
水处理工艺流程水处理工艺流程是指将原始水源经过一系列工艺处理，使之达到特定的水质要求的一系列步骤。
水处理工艺可以应用于不同的用途，包括饮用水供应、工业生产、农业灌溉等。
本文将介绍典型的水处理工艺流程及其各个步骤。
1. 原始水源处理水处理的第一步是对原始水源进行处理。
原始水源可以是地表水如湖泊、河流，也可以是地下水。
对原始水源进行处理可以去除悬浮物、有机物、病原微生物等杂质，为后续处理提供良好的基础。
1.1. 水源筛选水源筛选是指使用网状筛等装置，将较大的杂质如泥沙、树叶等从水中筛除。
这有助于减少后续处理工艺中的堵塞和损坏风险。
1.2. 絮凝处理絮凝处理是指在水中加入絮凝剂，使悬浮于水中的微小颗粒形成较大的絮凝体。
这些絮凝体可以更容易地被后续的过滤器所去除。
1.3. 混凝处理混凝处理是指在水中加入混凝剂，使水中的胶体颗粒及溶解性物质发生凝聚，形成较大的凝聚体。
混凝后的水质改善了沉淀过程的效果，也便于后续的过滤处理。
2. 净水处理净水处理是指对经过原始水源处理后的水进行进一步净化。
净水处理可以采用多种方法，包括过滤、消毒、高级氧化等。
2.1. 过滤过滤是最常见的净水处理方法之一。
它通过过滤介质，如砂滤器、活性炭滤器等，去除水中的悬浮物、颗粒、有机物等。
过滤通常是多级进行的，以确保水质的彻底净化。
2.2. 消毒消毒是为了杀灭水中的病原微生物而进行的处理步骤。
最常用的消毒方法是使用氯化物、臭氧等化学物质，也可以使用紫外线杀菌器进行紫外线消毒。
消毒的目的是保证水的卫生安全。
2.3. 高级氧化高级氧化是一种强氧化还原反应，通过产生活性氧化剂来去除有机物和微污染物。
常用的高级氧化方法包括臭氧氧化、过氧化氢氧化等。
3. 降温处理有些应用场景中，如工业生产过程中需要降低水的温度。
降温处理可以采用换热器、冷却塔等装置进行。
3.1. 换热器换热器是一种设备，用于将高温水与低温水进行热量交换，以降低水的温度。
换热器通常由管束和外壳组成，通过在两侧流动的水进行热交换，从而实现水的降温。
微污染水源水处理技术
微污染水源水处理技术微污染水源水是指受到工农业和生活污水污染，其中部分项目超过《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中Ⅲ类水体规定标准的饮用水源水。
近年来，我国饮用水源水质面临的形势非常严峻，主要是有机污染，并由此引发水源藻类污染和饮用水消毒副产物的风险〔1, 2〕。
现有水厂常规处理工艺已不能有效保证水厂对出水中污染物质的去除效果。
经近年来的研究和探索，微污染水源水饮用水处理技术取得了长足发展。
笔者综述了我国具有较好实际应用价值的微污染水源水处理技术的研究进展，以指导今后的理论研究和工程实践。
1 微污染水源水生物预处理技术微污染水源水生物预处理技术借助微生物的新陈代谢作用，在常规净水工艺之前增加生物处理单元，对微污染水中的有机物、氨氮等污染物质进行一定程度的去除，以减轻常规处理和深度处理的负荷，改善出水水质〔3〕。
相对于污水而言，微污染水源水中的有机物、氨氮和亚硝酸盐氮的浓度一般都很低，对微污染水源水处理起主导作用的微生物绝大多数属于好氧贫养型微生物，对有机物的吸附能力强、吸附速度快、吸附容量也较大，具有生命周期长、繁殖缓慢的特征。
生物膜法因微生物附着在载体填料上，相对而言能获得相对稳定的生长环境，适合于生命周期长的微生物生存和繁殖，因而绝大多数生物预处理都采用生物膜的形式。
目前采用生物膜法的生物预处理技术主要有人工湿地、生物接触氧化法、曝气生物滤池、生物流化床、生物塔滤、生物转盘等以及从这些技术发展而来的一些方法，其中以生物接触氧化法和曝气生物滤池研究及应用最为深入和广泛。
杨旭等〔4〕研究了潜流式人工湿地对黄河微污染水的处理效果，NH3-N、NO3--N、NO2--N 的平均去除率可以达到35%~40%，TN 的平均去除率为25%~35%。
于方田等〔5〕用复合滤床曝气生物滤池工艺处理黄河微污染水，在水力负荷为1.5 m3/(m2˙h)、气水比为(0.5~0.8)∶1，复合滤床曝气生物滤池对CODMn、NH3-N、浊度和色度的平均去除率分别达到65%、90%、97%、58%。
微污染水源饮用水处理技术研究
论文专辑 � ��� 中国环境管理 (2) 改善沉淀水流状态， 提高沉淀效率； (3) 提高絮凝 颗粒的有效浓度，促进絮凝体整体网状结构的快 速形成� 强化混凝沉淀能提高有机物的去除率，但对 原水中的氨氮� 亚硝酸盐氮和小分子有机物去除 效果欠佳 � 2. 1 . 2 强化过滤 强化过滤的主要方法有： (1 ) 替换滤料或采用 多层滤料； (2) 采用改性滤料； (3) 在沉淀水进入滤池
摘要： 现有的微污染水源常规水处理工艺已难以满足饮用水水质要求， 为了达到饮用水水 质标准， 需要强化常规水处理工艺， 对原水进行预处理或深度处理 �本文对微污染水源常 规处理的各种工艺方法原理以及各自的优缺点进行综述 � 关键词： 微污染； 饮用水； 强化； 预处理； 深度处理
微污染水源水是指饮用水水源主要受有机物 Ⅲ类水体的规定标准，主要为氨氮� 高锰酸钾指 数 �挥发酚和生化需氧量高于生活饮用水卫生标 准的水体� 目前我国多数饮用水水源水质为微污 染水，直接影响了饮用者的身体健康 � 微污染水源水的特征以及对人体的危害
L 的要求具有一定的难度 � 根据研究表明，耗氧 (1) 改变混凝剂种类和混凝剂投加量； (2 ) 采用具有 量与水的嗅 � � 味 � 消毒副产物浓度， A 致突 絮凝作用的新型混凝剂； (3 ) 调整 H 值； (4) 投加氧 变率及胃癌� 肝癌发病率有一定关系 � 1.3 氨氮 氨氮含量高使氯消毒剂投量大大提高，并且 化剂； (5) 完善混合絮凝设施� 强化沉淀分离技术主要有： (1) 采用新型高效 高分子絮凝剂，强化和增加絮凝体的净化特征与水中有机物反 以 NCI 3 形式存在的嗅味 � 此外 ，氨氮较高还会 导致供 水管道中亚硝化 细菌增生 ，提高水 体中 NO 2-浓度� 亚硝酸盐转化为亚硝胺，则具有 " 三 致 "作用� 集中式生活饮用水水源要求氨氮含量
微污染水源的饮用水处理
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第二节 生活饮用水的水质标准
• 随着经济的发展，人口的增加，不少地区 水资源短缺，有的城市饮用水水源污染严 重，居民生活饮用水安全受到威胁。1985 年发布的《生活饮用水卫生标准》 （GB5749－85）已不能满足保障人民群众 健康的需要。为此，卫生部和国家标准化 管理委员会对原有标准进行了修订，联合 发布新的强制性国家《生活饮用水卫生标 准》（GB5749－2006）
• 根据水源水水质和出水水质要求，针对微污染水 源水的现状，主要可行的处理对策有：
• （1）强化传统水处理工艺的处理效果，如强化混 凝、强化沉淀、强化过滤等；
• （2）在原有常规处理工艺前增加预处理工艺；
• （3）在原有常规处理工艺后增加深度处理工艺；
• （4）超声波降解技术
• （5）寻求新型微污染水源水处理工艺等；
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新工艺>>预处理工艺
• 生物处理对有机物的去除机理 • 微生物对小分子有机物的降解 • 微生物胞外酶对大分子有机物的分解
作用 • 生物吸附絮凝作用
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新工艺>>预处理工艺
吸附法
化学氧化法 生物法
吹吹脱脱法法
简介
吹脱法指直接向水中曝气以去除水源水中大部分挥发性物质,其中有 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。
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微污染水的概念
水中的主要微污染物
有机物
强化过滤在微污染水源中的应用
微污染水源饮用水处理技术学生姓名冉子寒学生学号1710603011摘要本文针对现在日益严重的饮用水污染问题，介绍了传统处理工艺及其局限性。
提出了生物强化过滤，介绍其去除机理和影响因素等。
并参考其它文献资料的实验总结了生物强化过滤去除效果优于普通滤池，生物强化过滤可以对水中COD、NH4+-N、NO2-N、浊度、色度的去除率以稳定在40%、90%、90%、85%、60%左右。
关键字：生物强化过滤；影响因素；净化；微污染水1 饮用水现状近年来,随着我国工农业生产的迅速发展,各类水体中的有机污染日趋严重,已对人们的生活和健康构成了潜在的威胁。
研究表明,受污染水源中含有的有机物大部分对人体健康有害或具有形成对人体有三致作用致癌、致畸、致突变的氯消毒副产物的潜力随着饮用水污染日益加剧和生活饮用水卫生标准逐年提高，当前的水处理工艺面临巨大的挑战[1]。
2 传统处理工艺及局限性当今水厂的常规处理工艺一般为：絮凝、过滤、沉淀、消毒。
该工艺主要针对的是水源水中的悬浮物、胶体、杂质和细菌。
而对微污染水源水中有机物和氨氮的去除能力有限。
由于其局限性，常规工艺对水中微量有机污染物没有明显的去除效果,水中有机物数量,尤其是毒性污染物的数量,在处理前后变化不大。
因此许多自来水厂都有改进工艺、提高水质的愿望，但受占地及资金等方面的制约，预处理及深度处理的工程应用存在一定难度。
强化常规给水处理工艺环节具有投资少、不需另设构筑物的优点，是一种易为水厂接受、经济实用的解决微污染饮用水源问题的有效途径[2]。
3 强化过滤发展现状根据我国现状,由于普遍采用液氯消毒甚至预氯化的方法,加之常规处理的局限,饮用水水质安全性难以绝对保证。
在我国居民生活水平日益提高的情况下,饮用水水质函待提高。
然而,作为一个发展中大国,经济基础薄弱,许多供水企业在资金和场地上都难以接受通过新增处理工艺、构筑物或设备来改善水质。
然而,若以生物强化过滤代替常规过滤,只需在原有的处理设施基础上加以改进更换滤料、改变预氯化等方法即可以达到去除水中有机物和悬浮颗粒的双重效果,这无论是在技术上还是经济上都具有很大的可行性。
微污染水源藻类水处理工艺流程
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水污染治理技术与方法
水污染治理技术与方法如今，水污染成为了全球面临的重要环境问题之一。
由于人类活动的过度开发和不合理排放，水体中的污染物越来越严重，对人类健康和生态系统产生了严重的影响。
因此，水污染治理技术和方法的研究和应用变得至关重要。
在本文中，将探讨一些常见的水污染治理技术和方法。
一、物理处理技术和方法物理处理技术和方法主要通过物理手段去除水中的污染物。
最常见的物理处理方式包括沉淀、过滤和膜分离。
1.沉淀沉淀是将悬浮在水中的污染物通过物理方式使其沉淀到底部，从而实现污染物的去除。
常用的沉淀方法包括静态沉淀和动态沉淀。
2.过滤过滤是利用过滤介质将水中的污染物截留下来，常见的过滤介质有沙子、活性炭等。
过滤可以有效去除悬浮颗粒、有机物和微生物等。
3.膜分离膜分离是一种利用特殊的膜材料将水中的污染物分离出去的方法。
常见的膜分离技术包括超滤、纳滤和反渗透等。
二、化学处理技术和方法化学处理技术和方法通过加入化学试剂使水中的污染物发生反应并沉淀下来。
常见的化学处理方式包括凝胶沉淀、氧化还原反应和中和等。
1.凝胶沉淀凝胶沉淀是利用铁盐、铝盐等化学试剂与水中的污染物发生反应形成凝胶，然后通过沉淀将污染物截留下来。
2.氧化还原反应氧化还原反应是利用氧化剂和还原剂将水中的有机物氧化分解为无害的物质。
常见的氧化还原反应包括臭氧氧化和高级氧化等。
3.中和中和是利用酸、碱等化学试剂将水中的酸性或碱性物质中和，以达到中性条件。
中和可用于去除酸性废水和碱性废水中的污染物。
三、生物处理技术和方法生物处理技术和方法通过利用生物体的生理代谢过程将水中有机物、氨氮等污染物降解转化为无害物质。
常见的生物处理方式包括活性污泥法、生物滤池和人工湿地等。
1.活性污泥法活性污泥法是一种利用微生物将水中的有机物降解为二氧化碳和水的生物处理方法。
通过控制和调节活性污泥的性质和环境因素，可有效去除水中的有机物和氨氮等。
2.生物滤池生物滤池是一种采用生物滤料种植微生物降解水中有机物的方法。
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1.水源水污染特征
1.1污染源
城市工业废水 城市生活污水 垃圾渗滤液 大气降水 农业面源
Байду номын сангаас
1.水源水污染特征
1.2 地下水污染特征
1一般不易污染 2污染速度慢 3污染物质多以无机有毒物质为主，少见有 机物 4 其自净能力差，污染状况存在时间长 5相对于地表水污染扩散速度慢
我国饮用水标准发展历史
1955.05，《自来水水质暂行标准》（修正稿） 1956.12，《饮用水水质标准》（草案）
15项+0项消毒副产物
1957.04，《集中式生活饮用水水源选择及水质评价 暂行规则》 1959.08，《饮用水卫生规程》
17项+0项消毒副产物
1976.12，《饮用水卫生标准》（试行）（TJ20-76）
酸性 羟基酸、糖类、磺酸基类、低分子量的烷基羧酸 和烷基二羧酸 碱性 氨基酸、嘌呤、嘧啶、低分子量的烷基胺 中性 多糖、低分子量的烷基醇、醛、酮
亲 水
2饮用水水质标准的发展
2.1国际上饮用水水质标准发展趋势
第一阶段：重视与人体健康相关的化学物质 和生物因素及一些感官指标 有毒物质 消毒副产物：三卤甲烷、卤乙酸 微生物污染：贾第虫、隐孢子虫
增加了
三种消毒剂 接触时间 出厂水消毒剂的限值
3地面水中有机污染物的分类与特性
3.1重点控制污染物
挥发性卤代烃 苯系物 氯代苯类 酚类 多氯联苯 硝基苯
苯胺类 多环芳烃类 酞、酸、酯类 农药 丙烯腈 亚硝胺类
重点控制污染物的特点
水源地常见的藻类
硅藻门 直链藻 舟形藻 小环藻 星杆藻 绿藻门 小球藻 水绵 胶群藻 蓝藻门 颤藻 项圈藻 蓝束藻
水体中有恶臭的藻类
蓝藻门 束丝藻属 鱼腥藻属 腔球藻属 绿藻门 空球藻属 硅藻门 针杆藻属
具有藻毒素的藻类
蓝藻门
铜锈微囊藻 不定腔球藻 水华鱼腥藻 水华束丝藻
1.3河流污染特征
污染程度随径流量变化 断面上分布不均匀 河流自净能力强 污染影响大
1.4库湖污染特征
稀释能力差 积累和转化污染物质的能力强 易出现富营养化 易出现底质污染
富营养化的危害
水质变浑 溶解氧减少 藻毒素 增加色度、臭味 产生致突前体物 增加制水成本 破坏水生生态
有机物
• 传统有机物：水生生物及其分泌物、腐殖质 • 耗氧有机物：蛋白质、脂肪、氨基酸、碳水化合
物 藻类有机物：藻类分泌物及其藻类尸体分解物 非溶解性有机物：大分子有机物包裹的颗粒、生 物态颗粒、油的乳浊液 有毒有机污染物：多氯联苯、三氯甲烷、石油类 污染物
• • •
水中天然有机物分类
酸性 腐殖酸、富里酸、中等和高分子量的烷基羧酸和 烷基二羧酸、芳香族酸、酚类、丹宁 憎 碱性 蛋白质、苯胺类、高分子量的烷基胺 水 中性 烃类、醛类、高分子量的甲基酮类、酯类、呋喃、 吡咯
地表水主要水质指标标准限值
项目 BOD5(mg/L) 总氮(mg/L) 总磷(mg/L) Ⅰ类 3 0.2 0.02 Ⅱ类 3 0.5 0.1 Ⅲ类 4 1.0 0.2
1.水源水污染特征
微污染水源
指微量和痕量有毒有害的污染物进入水体后 被污染的水。
可溶性有机物 氮 藻类 铁、锰等重金属
藻毒素的类型
赤潮藻毒素
麻痹性贝毒 短裸甲藻毒素 溶血性毒素 细胞性毒素 氨毒
水华藻毒素
肝毒素 神经毒素 脂多糖内毒素
底泥的危害
耗氧
再悬浮
向水体中释放N和P
1.4水源中的污染物
胶体
• • • • 细菌 藻类 无机颗粒（粘土、氧化铝等） 大分子有机化合物(蛋白质、碳氢化合物等)
有毒性 长效性，影响不可逆 有机氯占主体 在水中含量低
3.2嗅和味
水源异嗅
自然发生：水藻引起，放线菌 人为发生：污水排入
管网水箱异嗅
二次污染：细菌、藻类
4 有机物分子量与净水工艺
4.1不同分子量有机物的特性
分子量大于1000 形成色度 水质好的湖水 分子量小于1000有机物占主体 生物可降解溶解性有机碳（BDOC） Biodegradatable (Deliquescent) Organic Carbon 主要是小分子量（<1000）的有机物 NBDOC BDOC/DOC
23项+0项消毒副产物
饮用水标准
1986.10，《饮用水卫生标准》（GB574985） 35项+1项消毒副产物
2001.09，《生活饮用水水质卫生规范》
96项+13项消毒副产物
2005.6 《城市供水水质标准》CJ／T 2062005
2006
2007.7《生活饮用水卫生标准》
常规处理的目标
• 溶解性大分子有机物：腐殖质、蛋白质、 多糖类物质 • 被大分子有机物包裹的颗粒 • 生物态颗粒有机物和油的乳浊液
GB 5749-
2.2我国与其他国家水质标准的比较
台湾标准
日本标准
美国标准
WHO标准
《生活饮用水卫生标准》 GB 5749-2006
新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项 增至106项，增加了71项。 微生物指标由2项增至6项； 饮用水消毒剂指标由１项增至４项； 毒理指标中无机化合物由10项增至21项； 毒理指标中有机化合物由5项增至53项； 感官性状和一般理化指标由15项增至20项； 放射性指标仍为2项。
1.水源水污染特征
常规水源
生活饮用水水源水质标准 CJ 3020-93
一级水源水：水质良好 二级水源水：水质受轻度污染 水质超过二级标准限值的水源水，不宜作为 生活饮用水的水源。
地表水环境质量标准 GB 3838-2002
Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区； Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源 地以及保护区； Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源 地二级保护区； Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直 接接触的娱乐用水区； Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求 水域。