05饮用水深度处理技术

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制氧装置多有生产,原理皆同,就是设备、零部件 的供应不如国外,在必要的气动阀、分子筛方面从 国外引进、提高质量,就能够适应臭氧生产需要。
三、深度处理
2、活性炭与生物活性炭
活性炭市场上有粉碎炭、柱状炭、压块粉碎炭, 价格不一,粉碎炭多在4500元5000元/吨,柱 状炭约为5500元/吨,压块炭在6500元/吨左右。
三、深度处理
2、活性炭与生物活性炭 (2)两级O3-BAC
以BA常C进规一处步理去去除除70C%O,DM综n合35工%艺计总,去两除级率O约3-为 80%,可以推算出原水CODMn 可达15mg/L, 出水仍然达标。值得置疑的是第二级 O3-BAC 能否长期地维持有效去除率,试验采用的炭是 新炭还是老炭,试验维持多久,如真采用两级 OBA3-CB的AC突可破以。取得70%左右效果,则不失为 O3-
三、深度处理
3、活性炭再生
当上海、广州、浙江、杭州、嘉兴地区大规模 采用O3-BAC工艺前,应在各地区设置活性炭 再生厂以便就地再生补充,为提高居民生活饮 用水水质服务。
O3-BAC工艺将广泛得到应用,工程投资约在 250元/m3/d左右,运转费0.2元0.3元/m3,在 当今水位每m31元2元之际增加0.20.3元应可 被接受。
三、深度处理
4、膜技术的应用
(2)纳滤 纳滤技术每m3水的运行费用需视原水水质、
膜清洗的耗药费、水费、升压0.8-1.0MPa所需 电费以及占重要比重的膜价格与使用寿命而定。 一般正常情况下纳滤膜可使用23年,超滤膜 约为35年。
三、深度处理
5、关于净化工艺中氨氮的去除
在合工具艺有中预,处水理中、N常H规4+处-N理有、可深能度在处以理下(环O节3-去BA除C:)综
三、深度处理
5、关于净化工艺中氨氮的去除
生物预处理可以有效降低氨氮(70%90%)与去除 部分CODMn(视不同填料约为5%20%),能产生 生物絮凝而减少混凝剂(约1/3)。但由于停留时间 11.5h,构筑物体积大、占地面积大,需投入适当资 金(100120元/m3/d)。因此生物预处理适用于在 只有常规处理工艺、原水氨氮较高、CODMn较高, 当采用生物预处理后整个工艺就能较好去除氨氮与 CODMn,使出水达标的情况。
二、水质预处理
5、生物预处理 (2)生物陶粒滤池
由于颗粒填料粒径小,比表面积大,生物膜量大, 除具有生物絮凝、吸附、降解作用外,又有过滤作 用,因此较其他填料去除氨氮效率较高,除生物降 解有机物,还能有效去除悬浮、胶体态的有机物, 由于反冲洗,滤料上生物膜易更新,CODMn去除约 1020%。
当附近无其他水源,远距离调水成本太高,目前取 水水源又遭到较为严重污染,即使增加 O3-BAC工 艺仍不能达标时,纳滤技术的应用将不可避免。
三、深度处理
4、膜技术的应用
(1)微滤、超滤
利用微滤、超滤直接净化地表水,以及采用混凝- 微滤、混凝-过滤-微滤(或超滤)已有试验结果。 对于微污染水源采用混凝-沉淀-投加粉末炭-微 滤也都有试验。
粉碎炭系将煤直接粉碎、筛分、烘熔、活化。 压块炭系将煤磨成粉,加入石油基粘结剂压成 块,再粉碎后按需要425℃去除有机物,严格 控制近1000℃进行活化。压块炭吸附性能有很 大提高,密度高,耐磨,可再生56次。
三、深度处理
2、活性炭与生物活性炭
(1)炭的选择与O3-BAC 将压块炭(泰兴)与柱状炭(ZJ-15)对原水的
该研究拓宽了思路,将污水处理技术引入给水生物预处理取 得初步结果。但可能存在的问题是滤池不设反冲系统,卵石 填料积泥后不好运行。我国曾引入前苏联的接触滤池,水由 底部进入,最终因长期运行后底部积泥而未得到推广;再有 滤速仅2.5m/h,势必池子面积庞大。
污水处理中曝气生物滤池可以将水中NH4+- N从2030mg/L 降至<1mg/L,问题在于给水处理是否要为去除NH4+- N付 那么大代价。
原水中氨氮经过以上多级屏障得到去除,其中 伴随着NO2--N被生物氧化成NO3--N的作用。 因此不用过分强调生物预处理的氨氮去除率, 而采用诸如降低滤速、增加接触时间、增加气 水比等耗费过大的代价来换取高氨氮去除率。 只需充分发挥每一技术环节的生物作用(例如 斜板上的生物膜等)就能较好地、全面地去除。
(1)在预加氯过程中氯与氨的化合或在生物预处理中 得到去除;
(2)在混凝沉淀过程中去除以悬浮颗粒、胶体态存在 的有机氮与氨氮;
(3)在滤池滤层中长有生物膜的砂粒层的生物降解作 用;
(解4);经O3氧化得到充氧的水再流过生物炭层被生物降 (5)最后加氯消毒时部分氨被化合。
三、深度处理
5、关于净化工艺中氨氮的去除
目前,国内平湖 市采用的是两级O3-BAC。
三、深度处理
3、活性炭再生
活性炭吸附饱和后应该再生处理,不应丢弃, 再生后吸附能力不但不会降低,还能稍有增加, 再生时损耗(包括运输过程损失与升温损失) 约为10%,每再生1吨约需2000元,补充新炭 500元,总共2500元。
据嘉兴地区统计,活性炭如用一年换炭每m3 水需0.09元,用2年为0.06元,3年则仅需0.03元, 用后再生,则运转费还将经济。
三、深度处理
4、膜技术的应用
各种膜技术:微滤、超滤、纳滤、反渗透在分 质给水系统制取纯净水与饮用净水中都已有效 地应用。在污水回用、工业给水中也已有应用 实例,惟在市政供水中尚未见报道。
广东东莞虎门曾建成10, 000m3/d的微滤工程 净化受污染的东江水,但因去除溶解性有机物 不理想并未成功。
三、深度处理
4、膜技术的应用
(2)纳滤 纳滤技术在滤池后一般可去除CODMn6070%,再
加上前处理去除35%,总去除率可达7580%,较之 常此CO规在D处OM3理-nB的加A技CO工术3-艺B当A中属C总仍纳去达滤除不。C到当O要无D求M机时n离5,5子高6不5效%高去为,除高主。要因去 除有机物时可选与之相适应的纳滤膜。 纳滤膜我国尚不能生产,国际上膜价格已逐渐下降。 目前纳滤装置(与反渗透相当)的投资约为600元 /m3/d,超滤膜我国可生产且质量不差,超滤装置投 资约为300元/m3/d,国外超滤装置也需600元/m3/d。
饮用水深度处理技术
王占生 清华大学环境科学与工程系,北京,100084
一、生活饮用水水质标准是纲,
纲举目张
二、水质预处理
三、深度处理
四、消毒
五、结语
一、生活饮用水水质标准是纲, 纲举目张
1985年前定的国家水质标准仅规定了35项水质项目。
2006年国家颁布的新《生活饮用水卫生标准》GB57492006,水质检测项目由35个增加到106个,同时对各项 目的限值做出了更严格的要求。
当3(m有如g/深上L度 海)处 周,理 家可O渡以3水不-B厂设AC)生时,物,使预如后处氨续理氮混,并凝采不沉用很淀预高过O(3程氧如、化小过于 滤滤料层与BAC发挥生物降解作用,有效去除氨氮。
有了水质标准作为依据,要全面达到标准,给水工作者 就应针对水源水质情况采取切实措施满足常规各水质项 目,然后逐步检测非常规项目中各项有机污染物,因此 势必在净化过程中采用国际先进工艺与技术,改善输水 与配水管网,将合格饮用水送给用户,这将有效地推动 给水事业进步,继而推动水源保护与江、河、湖、库水 质的提高。
生物滤池的问题在于有水头损失,需定期(1星期左 右)反冲,消耗水。普通陶粒约500元/吨,圆形颗粒 约800元/吨,堆积容重约0.8。
二、水质预处理
5、生物预处理
(3)卵石填料
粒径2040mm,层厚3.4m,中试柱直径0.4m,滤速2.5m/h, 曝气量2.5∶1,由美国水环纯水务集团与中国市政工程西北设 计院浙江分院在嘉兴乍浦水厂及平湖古横桥水厂进行试验, 可将NH4+-N从10mg/L降解到0.2mg/L,去除率98%。
CODMn做吸附等温线 ,代入Freundrich公式 ,分 析可知压块炭具有吸附性能优势。
用性1.1压炭4m块 ,g/炭 进L进 水,活行 平性均O炭3C-后BOA0DC.5M试1mn验1g./3,4Lm此,g时8/个L活,月性经的炭O试成3验氧为,化生平为物均活 去除率为62.2%,不考虑运行初期炭的吸附率高的因 素,平均去除率约为55%。该试验进水水质较好,臭 氧投量稍高34mg/L,但总的吸附效果要比其他试 验30点40O%3-为BA高C。(用柱状炭)长期运行平均去除率
较多的采用弹性材料,利用混凝土骨架绑扎,价格便宜,主 要问题是填料上积的泥不能自动脱落,填料上的生物膜不易 更新。深圳水库400万m3/d生物接触氧化池就采用弹性材料。
流化填料是塑料片组成的球,比重控制在0.96-0.98在水中悬 浮滚动,采用多孔管曝气使球上下翻动处于流化状态,球上 的膜不会积累,易更新,脱落的膜随水流带出。尚有待长时 间运行的总结。目前,嘉兴地区大都采用流化填料。
臭氧是强氧化剂,可以除嗅、脱色、去除有机物与 增加有机污染物的可生物降解性,在给水处理中得 到广泛应用。
臭氧发生装置在我国目前还正处于发展阶段,臭氧 发生器几乎被美国OZONIA与德国维得克垄断。我 国企业正在努力突破,迎头赶上,在价格上占有优 势(1kgO3/h国际上要30万元,我国<20万元),在 售后服务方面较之国外公司更有长处,可望不断提 高产品质量满足我国需求。
4、投加絮凝剂
投加絮凝剂量不多(小于1mg/L)往往能获得好的 效果,但我国仍习惯于只加一种混凝剂。
二、水质预处理
5、生物预处理
对水中氨氮的去除生物降解最有效,同时可去除一些有机物、 铁、锰,现在上海与浙江嘉兴地区已有应用。
(1)生物接触氧化 一溶般解情性况CO下DNMHn约4+-可N可去去除除5-8010%%左。右,CODMn去除不稳定,
希望该技术能结合给水处理特点进行长时间的试验,从性价 比来论证其应用的可能性。
三、深度处理
深度处理技术常用的是臭氧-生物活性炭 (O3-BAC)。
目前在深圳、广州、上海都已实施,从其发展 趋势看,今后当水源水质超过II类时,必须采 用,才能满足水质标准中CODMn的要求。
三、深度处理
1、臭氧氧化与臭氧发生器
三、深度处理
4、膜技术的应用
(1)微滤、超滤 当原水水质好,且有浊度、细菌需去除的情况,如
清洁的水库水、泉水,此时微滤、超滤都将有好的 净化效果。
在地下水中硬度、硝酸盐超标时,采用纳滤膜能很 好地去除无机盐与有机污染。北京水源三厂进行着 有效的试验。天津郊区利用纳滤去除地下水中的氟 很有成效。
三、深度处理
2、活性炭与生物活性炭 (2)两级O3-BAC
宁 在波 进自 水来CO水D公M司n 曾5.进6m行g两/L级时O:3-BAC工艺试验, 一 水级 COOD3-MBAnC(为O3.23投mg量/3L.;0mg/L)去除43%,出 二 为级 3.2Om3g投/量L时1.5去m除g/率L达,4O7%3-B,A出C在水进达水到C1.O7mDgM/nL。 两 BA级C大O3有-B提AC高总。去除CODMn约70%,较一级 O3-
臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性,又可 除嗅、脱色,去除铁、锰,但往往结合后续深度处 理臭氧-活性炭时才采用。
二、水质预处理
2、投加吸Biblioteka Baidu剂粉末炭
一般只有在消除冲击性污染时采用,因投加量需 1020mg/L,耗费较高(约需0.05元/m3左右)。
3、调节pH
由于投加酸与碱,运行成本增加,又在原水中增加 无机离子,在我国很少采用。
二、水质预处理
1、化学氧化
水质预处理常用氯氧化,当有机污染尚未得到去除 时,会产生较多的有害消毒副产物。
目用前逐采 渐用 展开KM,n对O4氧与化其有复机合物剂、(改一善种混专凝门取商得品较)好的效应 果物。,根 是据 否当 降地 低水Am质es采致用突K活M性nO,4是报否道会甚产少生,有仍害需氧作化针 对性的研究、测试。
清华大学、上海荏原环保公司、嘉源给水排水公司 联合在嘉兴南门水厂做了较长时间试验。原想利用 膜生物反应器加入粉末炭有效地去除CODMn,但试 验结果不甚理想,膜反应器中投加粉末炭只有吸附 效果,未能起到生物炭的作用,不如先进入颗粒活 性炭滤池然后再进入微滤。这样,膜生物反应器并 不适宜于处理微污染原水。
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