对国内和本市饮用水处理技术改造的探讨_推荐一项联合水...1

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1、对国内和本市饮用水处理技术改造的探讨一一推荐一项联合 水处理新技术张英才?水厂?一、当前单一技术所遇到的问题近年来国内外饮用水水源普遍受到氨氮和其他许多有机物的污染。历史上长期沿用的“普通加氯”消毒工艺已经不能 满足要求,于是便开始发展了“折点加氯”净水工艺。这种加氯技术对减轻饮用水的氨 氮污染、提高消毒效应 确有好处,但它却使水 中氯仿等有机氯化物大量增高,表? ? 、? ?。这种情况在我 国也 同样存在,表? ?表?为上海市和辽宁省的有关数据?表? ?美国给水服务公司所属? ? ?多个水厂净化水中的有机氯化物生成情况?净化 水中三 卤甲烷? 人工?含量?微克?升?占处理水厂的百分率?大于?

2、 ? ? ? ?小于?。? ?。?。? ?。?表?西德 多奈水厂原用折点加氯时化水中的有机 氯化物生成情况?甘沐甲? 刁?碑史匕岔下沪曰,斗日月泊人门?、了处理 步骤溶解 有机氯化物?微克?升?极性溶 有机氯卤仿,洛量?微克?升?三氯甲烷?微克?升? 克?升鲁尔河 源水 折点加氛、凝 絮沉降后过滤后? ? ? ? ?粒状活性炭滤后? ? ?地下渗滤和安全一加氯后从 国外的调 查中知道,消化道 癌症的发病率与 饮用水的污染有关。因此,近年来一些 国家对饮用水法规 进行了多次修改补充,如表?即其一例?表?见?页?。由于“普通加氯”和“折点加氯”有以上令人不安的问题,于是人 们把水 处理技术的兴趣又

3、转向了臭氧和活性炭技术。但是使用单一的臭氧处理,出水水质并不十分 理想?氨氮不能去除,消毒杀菌虽快、但有 效 维持期短,某些学者还对其中间产物的毒性持不一?一衣?上 海市近年水样数据?氯仿微克?升?黄浦江源 水一般 净水工 艺习斤点 加氯工 艺上 水自来水?月行至 关淞 水域次一?氯值 加增一平均最大一范国石化水厂自未水石化水厂出厂 水自来水全市一平均含 重平均最大国范最平均大范围?。? ? ? 了?未 检出? ? ?。? ? ? ?。? ? ?一? ?一 ? ?。?一,?表?东北辽宁地区近年有关数据?氯仿 ?微克?升? ? ?微克?升?水样名 称数量 检出数含量 范围平均值一检出数含量范围平

4、均值补给 来源水? ? ?。?。? ?一?。? ? ?源水出厂水?。?。? ?。?。?。?自来水?。? ? ?一?。? ? ? ? !?月士通上门? ?乙?甘同看法等?。加上设备投资和能耗较高,因而影响它进一步推广。而单一粒状活性炭技术又特别受到再生方法的限制,因为再 生费用较贵,而且出水的细菌和大肠菌数 往往升高,所以一 直也很难普及推广。长期的实践终于使人们 认识到,无论是单一的加氯或单一的臭氧、活性炭处理饮用水的技术虽都各有长处,但都有其不足,因而必须进一步探索和开发更先进、合理的饮用水处理技术。二、予臭氧生物活性 炭联用技术的出现与发展,以及 国外的几个典型例证本世 纪六 十年代初,西

5、德杜塞尔多夫市三个水厂从自己的生产实践中逐步认识到其水处理 过程中“生物活性”的作用。于是便有“杜塞尔多夫工艺, ,? ?位? ? ? ?及 生物活性炭丈? ? ?这类饮用水处理术语的出现。经过传播、发 展、完善,到七十年代后期便有所谓的“米尔海姆工艺”? ?位? ? ? ? ?和予臭 氧生物活性炭? ?一? ?等术 语的出现。由于这是一项能获得全 面优质饮用水且有不 少技术经济长处的新技术,所以目前不仅德、法、瑞士,而且苏联等东欧国家近年也开始生产应用,美国近年也开展了这方面的研究。下 面介绍几个典型例子?一?一表?美国环保局? ! 近来所 公布的有关饮用水中儿个重要有机污染物的最高水平值?

6、值?化学品 名称最 高水平值? ?微 克?升?三 卤甲沈氯化物?恩氏剂 林丹?。?。? 理。?风 氯杀芬?。?。?理成本不增加的同时 出水水质大大改善?有机氯化物明显减少,出水氨氮为零?即使冬季水温气温较低时也基本如此?,其他有机物的含量 也 明显降低,已不再有异味、病毒,细菌数令人满意。而且,在源水水质变化 时,出水水质也不 似以前 那样敏 感或易受干扰。?法 国鲁昂水厂? ? 一? ?一? ?这是 法国第一家使用 这一联用技术的水厂。该厂位于塞纳河? ? ?旁,因污染加重,源水实际已不含溶解氧,氨氮含量升到?一?毫克? 升,还检出酚类与洗涤 剂。原先的水处理技术已不适用,新工 艺如图? ?

7、 ,主要参数见? ?页 表?。习军嘱丫曰猫呆畴砷飞袭卜诬?霭生译图者眉? 嗜纷、产?、育?已匕氯苯轧类?。?一? ?。?西德米尔海姆市?吐?莱茵式斯特法纶自来水公 司多奈水厂?多奈水厂工艺参数见? ? 页表?。或庆活性碳 足 资乳池每,闷哈? 提划 今脚,配个刀不 日?一又龙?一下鹭份哩、门日兄?之? 砂面德手精琳奸打比耀圣图?西德多奈水厂工艺 流程图该厂 源水受氨氮等有机物的严重 污染,有异味、异臭和病毒,使用该工艺后,在处图? ?法 国鲁昂水?一工艺流程图该厂配水系统总长? ?公 里,最远供水点离厂?公里。采用联 合技术后出水水质一直 良好。一?一表? ?西德 多奈水厂主要工艺参数?处理步

8、骤予氛化?毫克?升?投 药?毫克?升,?。?停留时间?分钟?凝絮一沉降?毫克? 升?停留时间?小时?臭乳?毫克? 升,?。?停留 时间?分钟?活性炭过滤速 度?米? ,?、时?床高?米?停留时间?分钟?主要参数备注? ?。?原投 氯?一? ?。? ? ?一般炭床一般炭床操作寿命? ?月以上?主要取决于进水有机卤代物 含量?原?月再 生一次地下渗滤停留时间?时?出水安全加氯?毫 克?升,?。?。?原?。?一?瑞士苏黎世市联格? ?水厂和穆 斯? ?水厂这两 座水厂源水来自苏黎世湖? ?的低污染湖水。由于瑞士居民对饮用水的要求比较高,所以这 两个厂 的水处理流程中先后补加了联用技术。联格水厂是?

9、?厘米的砂滤上补加了?米厚的P F4 0O型活性炭,予臭氧投量为11.5毫克/立升;穆斯水厂只在慢砂滤 上补加了 5 厘米厚的P K S T型活性炭。这两 个水厂 三年多的运行经验表明,在低污染源水时生物活性 炭相当长时 间不需专门再生(当然每二周需反冲洗一次)。三、国 内情况根据初步调查,目前我 国饮用水生产上采用的基本还是普通加氯和折点加氯技术,所研究的主要还是单一的臭氧与活性 炭技术。表( 8 )和表( 9 )分别为国内已用于一89一表( 7 )法国普昂水厂主要工艺数 数:处理步骤一主要工艺参数与目的予亮乳投量0.70 9/ 1(邵 分为回用的尾 气);为乳化 水中锰、酚洗、涤剂等有机物

10、使其更易降解和提高水中的溶解式。接触停留 3分钟,内装 高速透平,可保证全厂 O。利用率达9 8%。时_间_ _ _ _ _ _ _ 砂滤砂滤床深1米, GAC床 深。.7 5米;为去除被氧:。勺不溶J性锰,生、:,解氛炭滤一氮等有机物。炭滤每月反冲 洗一次。炭滤寿命至少两年以上(该厂炭 滤自!1 97 6一1978年连续运行2 4月尚未见穿透,故未再 生过),再 生是 根据炭 滤前一一后水中氛仿 及环已烷抽提物分析结果而定的。-一一一一- - - - - -一- - - - -一-一一一 亮氛投 量m z / l,扩散室内接触 2分钟,两个扩散室各高5,内装多“扩散器,为破坏水中残留。勺有机

11、微污染物、去 色、去味和;肖毒。一 安全后加投量o一。smg /1,力在配水管网前;为整个配水管网勺“毒安 全,而派史。生产的单一臭氧和单一活性炭饮用水处理技术的情况汇总(表8、 9见91、9 2页)。国内遇到的问题基本也 同国外一样。所以近年国内也有几个单位正在 对联 用技术 进行研究。表(10)是北京、抚顺、哈尔滨三市进行联用技术研究的情况(表 1 0 见 9 6 页)。由此可见 近年来我国在饮用水处理的科研工作上也在不断地发展与深化。但从上 表也可看到:( 1 )三个试验点联用技术的运转方式和去污再生机理实际并不 一致;( 2 )出水氨氮的去除率基本都不如国外报导的那样理想;( 3 )活

12、性炭的一次使用周期和寿命主观估算的 比重较大。因此,虽然通 过这三个 试验点的工 作证实,联用技术可从各种不 同污染程度的源 水生 产 出高质量的饮用水,因而堪称为一项制取高质饮用水的“精加 工”技术。但为达到在国 内真正推广、实用化,不 更好地解决上 述 问题,并结合我国国情在总的制水一工艺和 关键设备等方 面做进一步改进 恐怕还是不成的。首先,就总的制水工艺来说,有必 要对二种类型水厂 一类如文 中所举的西德和 法国两水厂以及国内上海市黄浦江 下游沿岸几个水厂(石化水厂生 活水车间龙泉港头部也可 划此 列),另一类是水源污染虽不 十分严重,但居民或国家对饮用水水质要求较高的水厂,如瑞士苏黎

13、世市水厂和 国内的北京田一90一表( 8 )国内己上生产装置的单一臭氧技术情况:生产单位上海浦 东水厂周家渡车间南 京炼油厂供水车间西南地区387单位处理 对 象黄浦江水长江水给水除臭浦毒一一一一一一一一一一一水量3万吨/日才受药03发生 伞卡 源水 一泵,03接触, 投氛幸 ,反应 沉淀,快 滤1.5万叱/日9 60叱/日投 药 十O、发生清水库,二泵,管网源水沉淀澄清,03接触过滤)清水池,泵房、 管网源水,混合 反应沉淀,03接触清水池*管网发生器突一一 氧电才毛KWH/kgo。浓度(mg/ l)自制卧式,管15 1/台” 共8台 发生器:2 2O,合一、十43.510143一、自制 卧

14、式,1 08管/台,共2台一一一一投量(pp m)尾 气处理自制卧式,18 7管/台共1 0台发生器:2 1.9一24.6,合计35.1一36.39。82t w10。97一般23;中等污染4一6;严重污染 6。霍加拉特剂催化破坏7 9.7起生产官性研 究投一8 0.8生产装置投运。单位撒浦,不再使 用。运;最 近明显感到单 备注一03技术的不足,打算寻求 合适的新技术。村山水厂等(石化水厂紫石 径源水可 划此列)的水源的不同污染程度承认差别并施以更有针对的去污技术。考虑到我国国民经济和人 民生活水平,国内水厂 现状,特别是一9工一表(9)国内已上生产装置单一活性炭技 术情况:生产 单位沈阳市

15、自来水 公 司南塔水厂兰州白银有色公 司动 力厂伊春西林铅锌矿(北京 市政所设 计)(兰州市J允院 )(哈建院)饮用水除嗅除味饮用水除污染物饮用水除污染物(地下 水)加氯 十 流程红吸 源 水,A C, 滤池(黄河水),源水混、沉,贮水 池)不少滤,A C,(汤 旺 河水)源水,混凝接触过滤,A C压滤、(太原7炸炭)(北京X一2 1炭 )水量5万叱/日1000吨/日塔型,炭厚活一运行 方 式性.线速炭 主再生周期要反冲洗参 再生方法数一炭使 用寿命炭 损失率红吸滤池,1. 5米升流、并联101 5(术/时)平均40一60天10天一周期压泥器小 2术串联每天一 到两次沸腾床15%一3万叱/日(目前18万吨/日)固 定床, 5米(包括锥体)升流,六台并联13.4一16.1(米/时)杀工底间断出炭设 计7天二周期,现7天一周期直流电加 热已再生 1 2次仍可 用5%罐 内蒸汽活化再生,半年换一次反冲洗流 失大备注6 6.10