饮用水深度处理技术发展趋势培训课件(ppt 47张)

农村面污染：养殖业、化肥、农药
突发污染事故频发期

水体污染严重

松花江水体污染

无锡太湖水体污染
水环境生态修复必须付出代价

日本 琵琶湖 用了25年 民币）（1/5太湖水体） 英国 泰晤士河 民币） 用了50年
耗费1000亿元（人 耗费3000亿元（人


欧洲 莱茵河 用了50-70年 耗费10000亿元（人 民币）（沿河各国）
2、有机物污染
③药品与个人护理用品（PPCPs) 可溶于水，但很难被降解和转化。对水生生物 产生生 物毒性。
地表水、地下水体都检出
污水处理厂排水与饮用水中皆有检出
传统工艺风险大，深度处理工艺基本清除
3、微生物污染
新的细菌、病毒的产生，在恶化的环境下 会变异。 微生物污染仍然是第一位要控制的。
臭氧-生物炭

臭氧的作用 投加臭氧的问题 生物炭的作用 生物炭的问题 臭氧-生物炭存在问题的解决方法

我国地表水源中有机污染物 分子量分析
我国地表水水源中形成TOC（总有机碳）的污染 物分子量大都在5000以下！
给水深度处理传统工艺的不足

综合以上图表，针对当前水源水中主要 污染物——溶解性有机污染物（尺寸在 5nm ），传统工艺是无能为力的； 去除有机污染物的主要技术是氧化、吸 附、膜滤（纳滤与反渗透）技术。

1、无机离子污染
汞—水俣病
镉—痛痛病 重金属离子污染土壤，通过食物链危害人类 加强厂内处理，就可缓解
2、有机物污染
合成有机物既造福人类，也祸害人类 ！
①持久性有机污染物（POPS)
长久存在于环境中，通过食物链，危害人类。
②内分泌干扰物（EDCs)
类似于激素与生物体本身的激素争夺受体，影 响内分泌系统，长期作用导致野生动物减少甚至 灭绝。


给水深度处理传统工艺的不足

砂子为滤料的过滤技术，可以保证去除 5μm的颗粒，但不能保证去除溶解性有 机污染物
在水处理中“混凝—沉淀—过滤”约可去除 CODMn20-30%。
给水深度处理传统工艺的不足
超滤：可截留分子量10万以上的颗粒，可 去除藻类（>1μm）、细菌、病毒（0.01 ～1μm），保证出厂水的微生物安全。 在截留大分子有机污染物的同时，也能 去除少部分小分子有机污染物。 在水处理中，超滤可去除10%CODMn， 但理论上截留不了小于1万分子量（相当 粒径5nm）的有机物。

投加氧化剂 活性炭吸附 生物预处理 臭氧-生物炭 膜技术
投加氧化剂

加氯或投加高锰酸钾、臭氧、过氧化氢、二氧 化氯等氧化剂取代氯，使氯的消毒副产物减少 ，可以改善水的混凝条件，将粘附在胶体表面 的有机物氧化，使胶体容易凝聚下沉。
活性炭吸附

以往采用的活性炭以微孔占绝大多数，属于气相炭， 而水处理用炭要吸附水中一定分子量的有机污染物， 就要求炭的次微孔发达，平均孔径1.2nm~3.2nm。

中国 淮河、黄河、海河……
﹖

发展—污染 是一对矛盾，发展快，污染大 我国还要发展，还会污染，环保形势严峻 大的水体生态修复没有30-50年是不会生效的


﹗
我国水源水质情况

工业污染：基本治理，但排放水质标准低，尚待 提高 农业污染：量大面广，处理难度大，有待时日


城市生活污染：污水处理厂发展很快，但管道不 配套。 2012年6月止，全国市县城镇污水厂3243座，日处 理能力达1.39亿立方米（全世界发展最快的国家 ）
水中污染物的分子量与分子尺寸
给水水源中的主要污染物

当前我国环境污染形势已经严重影响给水水源 ，主要污染物是溶解性有机污染物（杀虫剂、 除草剂、塑化剂、药与个人防护用品等）。
根据陶氏公司的资料与蒋仁甫研究员的整理， 水中污染物的分子量大都在10000Da以下，尺 寸小于50Å ，即5nm，要去除这些有机污染物 ，就要具有去除小于5nm的技术。
以去除5nm的污染物的 6 倍计，则炭孔 径需30nm为宜。

活性炭孔隙功能图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

从图可见，活性炭的中孔（2nm-50nm）最适 宜吸附有机污染物。
活性炭吸附

我们实验结果活性炭对分子量1000～ 3000的污染物去除效果最好。
活性炭吸附可作为去除有机污染物的把 关技术。

生物预处理


如原水中氨氮高，则采用生物预处理去除。 水中氨氮可在混凝沉淀过程中去除20%左右， 在砂滤池中去除30～50%（不预加氯时），在 生物炭池中去除30～50%，最后加氯过程还可 部分去除。 一般情况下，如有臭氧－生物炭技术，即使 氨氮2～3mg/L时，也可不设生物预处理。
饮用水深度处理技术发展趋势
王占生刘文君董丽华
主要内容

中国环境保护现状 我国的水源水质情况 我国自来水厂现有工艺的欠缺 水厂工艺改造的技术 深度处理的发展趋势
中国环境保护现状

政府一贯重视 经济发展很快，污染程度严重 环保工作滞后 城镇污水处理一级A排放水质标准 CODcr≤50mg/L 地表水环境质量标准V水体 CODcr≤40mg/L
原有的活性炭炭源只选择一种煤，因此它的孔径分布 就有一定的局限性。应选择不同孔径的煤作炭源，混 合、磨粉、压块成型、进炉炭化、活化，然后再破碎 筛分，此类炭称为压块破碎炭，它具有合理的孔径（ 大孔、中孔、微孔）分布，将能高效地吸附水中污染 物。

活性炭吸附

按蒋仁甫研究员研究结果，建议最能有 效去污染物的活性炭孔径（D）与污染物 粒径（d）之比 D/d=3～6，
我国自来水厂现有工艺的欠缺

我国现有的自来水厂95%以上仍然采用的是常 规工艺（百年老店）：混凝沉淀—过滤—消毒 老三套，主要是应对浊度、细菌、病毒的（可 以去除悬浮物与胶体）。
对于百年后的水源中出现的溶解性小分子有机 污染物、大量的氨氮、臭味物质就无能为力了 。 常规工艺只能去除30%左右的CODMn。

水厂工艺改造的技术

在水源水质不断恶化的条件下，要使自来 水达到新的水质标准要求，必须将常规工 艺改造成深度处理工艺，增加去除溶解性 有机污染、臭味与氨氮的能力：
水厂工艺的改造首先应是强化常规处理， 不用增加构筑物； 在强化常规处理还不能达到要求时，可增 设其他深度处理技术。

深度处理技术分为以下几类