《微污染水源---知识整理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微污染水源---知识整理（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、如何消除消毒副产物1.从源头控制，加强水源水的保护2.去除消毒副产物的前体物降低源水中有机前体物的含量是减少饮用水消毒副产物的基础。消毒副产物的前体物质主要是天然有机物(NOM)和人工合成有机物,而天然有机物有腐殖质和藻类有机物等。目前去除DBPs前体物的方法主要有强化混凝法、生物预处理、膜技术、化学法、物理法等:3.采用替代消毒剂和消毒方法(1)替代消毒剂采用ClO2、紫外线技术、氯胺等代替氯消毒 (2)组合消毒工艺通常在单独使用一种消毒剂的情况下对饮用水的处理效果不是很明显,而且会产生大量消毒副产物,但是组合消毒工艺常常能达到较好的效果,M ichael A.等人用MS-2噬菌体进行试
2、验,在剂量为40mJ/cm的紫外线和浓度为0.1mg/L 的银离子消毒下对MS-2噬菌体的灭活率达到3.5个对数级,而单纯用紫外线消毒灭活率仅为1.8个对数级。4.去除消毒过程中已产生的消毒副产物这是去除消毒副产物最直接的方法,主要有活性炭吸附、曝气吹脱法、膜法、光催化和高级氧化技术等。研究表明,在常规水处理工艺流程中投加粉状活性炭,能吸附去除水中各种有机污染物(副产物前驱物和副产物本身),使其致突变活性成阴性。卤代有机物是消毒副产物的绝对主体,而在现有分析技术所能定量的卤代有机物中60%以上是三卤甲烷和卤代乙酸,两者均具有挥发性,因此可采用吹脱法或曝气法。比如吹脱法,当气液比为1:1时,TH
3、Ms去除率达l0%以上,当气液比为20:1时,可高达85%,并可显著改善色、嗅、味。5.制定更严格的饮用水水质标准2、介绍某一类预氧化处理技术在国内外研究和应用进展，包括其原理、优缺点、应用前景和发展方向，并比较其在饮用水和污水处理中技术参数的异同（附代表性参考文献）预氧化的方法有氯气预氧化、高锰酸钾预氧化、二氧化氯预氧化、臭氧预处理化学预氧化的原理：化学预氧化主要利用氧化势较高的氧化剂来氧化分解或转为水中的污染物，具有同时削弱污染物对常规处理工艺的不利影响，强化常规处理工艺化学预氧化优缺点：优点：反应时间短、占地少、基建投资省，一般情况下受温度的影响较小缺点：a.氧化过程中有选择性，生成的产
4、物不一定是CO2、水或其他矿物盐，可能还会产生二次污染，及生成其他有害副产物b.有机物在这些过程讲解速度较慢，故处理成本较高受温度的影响较小高锰酸钾预氧化原理：高锰酸钾预氧化国内外研究进展：1）在国内，高锰酸钾预氧化给谁处理技术首先是从地下水除铁、除锰的研究应用开始的。李圭白教授借鉴国外研究成果和经验，倡导提出利用高锰酸钾预氧化除铁、除锰。首先，在李圭白教授的指导下，曲久辉对高锰酸钾氧化苯酚及去除地下水中微量有机污染物的效果进行了初步研究，得出了一些规律性结论。接着，马军等对高锰酸钾氧化去除水中致突变物质、去除水中有机污染物、对氯化消毒副产物生成量的影响、对松花江实际水体的除污染效果、对水中天
5、然有机物的与处理效果、对地表水的助凝助滤作用等方面进行了系统深入的研究，为此后高锰酸钾预氧化给水处理技术的进一步深入研究和开发奠定了坚实的基础。此后，在李圭白教授与马军教授的指导下，相继有陈忠林、范洁、许国仁等几位博士生对高锰酸钾预氧化给水处理技术从不同方面进行了开发研究，使该项技术得到了进一步充实和发展。而且在这些研究的基础上，又开发了高锰酸钾复合药剂以及一系列与它处理工艺联合的应用技术，进一步提高净水效能，拓宽净水功能，使高锰酸钾预氧化给水处理技术的研究不断深入发展高锰酸盐预氧化：优点:1）高锰酸盐是一种强氧化剂，是一种有结晶光泽的紫黑色固体，易溶于水，去除水中的铁锰、嗅味、色度等，效果良
6、好高锰酸钾将二价锰氧化成不溶性的二氧化锰，反应很快，一般在几分钟内完成氧化三价砷成易于被氢氧化铁吸附的五价砷，通过混凝完成2）它将水中多种有机污染物降解，其产物为二氧化碳、醇、醛、酮、羟基化合物等，这些产物均为“非三致物质”，可以在一定条件下去除微量有机污染物，能有效地破坏水中某些氯化消毒副产物前驱物质，水的致突变活性显著下降，因而可提高出厂水的毒理学安全性3）除臭、藻类效果良好，并有良好的助凝效能。缺点:对异嗅味物质和致突变性物质等有机物去除效果存在争论高锰酸钾剂量无法控制，处理后的出水可能会有颜色高锰酸钾价格较高高锰酸盐预氧化应用：强化混凝除浊。高锰酸盐预氧化是提高混凝工艺去除浊度的有效途
7、径之一，其良好的助凝作用能明显改善混凝沉淀后的水质。去除色度和嗅味。给水处理中，高锰酸钾最早应用除臭。在美国，高锰酸钾的应用主要是用来去除饮用水中的臭味。高锰酸钾单独能够氧化水中多种有臭味化合物，一般高锰酸钾的投加量在05 mgL-20 gL即足够去除水中臭味。高锰酸钾预氧化去除铁锰。研究表明用高锰酸钾去除饮用水中的铁锰，具有氧化速度快、效果明显、耗资小、使用方便的优点去除有机物。高猛酸剂与水中有机物间的作用复杂，既有直接氧化作用，也有二氧化锰对微量有机污染物的吸附与催化作用，同时还有介稳状态的中间产物的氧化作用。曲久辉曾对高锰酸钾预氧化去除沈阳地下水中微量有机物做了研究，结果表明高锰酸钾对水
8、中微量有机污染物具有较好的去除效果，可使地下水中绝大多数物质的色谱面积大幅度下降，对某些污染物的去除效率可以达到100，对所检出的“三致污染物”和“优先污染物”也有较好的去除效果。高锰酸钾预氧化降低三卤甲、烷和其他有机氯化物的生成量。高锰酸钾预氧化强化预氯化处理可降低卤仿的生成势。杨艳玲等的研究表明，与投药总量相同的预氯化工艺相比，高锰酸钾与氯联用预处理虽然在消毒效能上相当，但能够减少近60%THMs副产物的生成量。Moyers等利用高锰酸钾氧化与铝盐混凝相结合去除卤仿前质的结果表明，水中天然腐殖酸的含量、高锰酸钾投加量、原水pH值和反应时间等都影响高锰酸钾氧化去除卤仿前质的效能，条件不同时，
9、高锰酸钾氧化可使卤仿含量降低35-95。高锰酸钾预氧化除藻。高锰酸钾也是一种杀菌剂，早在二十世纪六七十年代，就有关于高锰酸钾用作杀藻剂以控制工业冷却水和水库水中藻类研究的报道，高锰酸钾的有效投量与藻类的含量有关，其杀藻活性与其强氧化性有关。Petrusevski等的研究结果表明，高锰酸钾预氧化可使藻类的去除效率得到提高。一般投加量为l mgL-3 mgL，接触时间1 h-2 h。高锰酸钾的氧化能显著提高藻类的去除效率，降低紫外吸收度，其效果明显优于传统的预氧化技术特殊水污染应急发展前景：高锰酸钾预氧化技术具有除浊、除臭、除色、除藻、有效去除水中无机污染物和有机污染物、控制消毒副产物以及强化混凝
10、等综合净水效能，在强化常规处理工艺、微污染水源水处理、深度处理方面发挥了独到的优势。高锰酸钾在氧化降解有机物过程中不会产生有毒、有害副产物，其最终还原产物为不溶性环境友好的锰氧化物，很容易从溶液中分离。另外，在应用过程中，高锰酸钾预氧化还有基建费用低、设备简单、运行管理方便、使用灵活等特点，可以根据水质变化情况随时调整药剂的投量。因而，高锰酸钾在各种工业废水、生活污水及微污染水的处理中均有广泛应用，其作为水处理的一种预处理技术具有良好的发展前景，同时，当高锰酸钾与其他氧化剂联用时，相互协同优势互补，能够取得更佳的处理效果，据此应大力开发效能更高的复合型产品。从水质安全角度考虑，在应用高锰酸钾时
11、，必须确定最佳投加量。比较：高锰酸钾对污水1.PH值对高锰酸钾预氧化反应有很大影响，在中性和弱碱性条件下，高锰酸盐去除效率高。2.高锰酸钾预氧化的最佳剂量是一个范围，而不是一个点。3.高锰酸钾预氧化达到完全所需氧化时间较长，但可在很段时间内，达到一个好的处理效果。4.水温为4时，高锰酸盐的去除效果最差，需通过增大药剂来改善。高锰酸钾对饮用水21高锰酸钾去除饮用水中污染物质的效果采用高锰酸钾氧化和铝盐混凝相结合的方法，对去除水中某些有机物有较好的去除效果。尤其是对水中的几种强毒性“优先污染物”和致癌、致突变物质有明显的去除效果。有报告指出，向含锰水中投加20ppm的高锰酸钾，就可将水中的1，2一
12、二氯乙醚去除74，2，2一二溴丙烷去除79。即使向水中投加02ppm的高锰酸钾，也可分别将1，2一二氯乙醚、2，2一二溴丙烷去除24和47。当水中3，3一二氯丙烷含量较低时，可完全去除。而且，高锰酸钾对水中微量有机污染物的去除效率与高锰酸钾的投加量成正比。22高锰酸钾氧化助凝效果高锰酸钾具有明显的助凝作用。有实验证明，当高锰酸钾投量为05 mgL时，助凝效果就很明显，且用高锰酸钾助凝，混凝剂的最佳投量不变，沉后余浊曲线向下平移。特别是高锰酸钾处理后对滤后水水质改善更为明显。随着高锰酸钾投量的增加，滤后水浊度进一步降低。当水中有机物含量较高(CoD Mn=5mgL)时，高锰酸钾的助凝效果更为明显
13、。高锰酸钾投量为05 mgL，滤后水浊度比单纯使用混凝剂时下降约50，若高锰酸钾投量增至4 mg几，滤后水浊度下降约70。由此可见，随着水中天然有机物浓度增加，高锰酸钾的助凝作用更显著参考文献: 庄雯,罗建中,高锰酸钾与二氧化锰在水处理中的应用研究进展J,工业水处理，2012，32（11）：13-16张荣勇，高锰酸钾预氧化技术取代折点加氯的生产性试验研究，武汉大学，2005（3）：96-983、比较用于饮用水和污水处理的生物接触氧化工艺的特点、组成、设计参数、处理效果等比较：1污水：生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成的生物处理
14、工艺。在有氧的条件下，污水与填料表面的生物膜反复接触，使污水获得净化。其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。 该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，主要由曝气鼓风机和专用曝气器组成,生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外2,给水：接触氧化池曝气强度大，池内空气，水流扰动剧烈，生物膜不断更新保证其活性，代谢产物的流动和更新速度快，浓度梯度大，加快了传质
15、速度，具有出水水质好，动力消耗低的优点，基本上不需要水力反冲洗，但必须要设置二沉池，且不耐水力负荷冲击接触氧化+生物过滤工艺对微污染水进行处理，对UV254的去除率要大于BAF工艺，而对氨氮的去除率略低于BAF工艺，在对微污染水的处理中，接触氧化+生物过滤工艺浊度去除率比BAF工艺高出30%生物接触氧化工艺的优缺点：优点：处理能力大，对冲击负荷有较强的适应性，生成污泥量少，易于维护管理缺点：填料间水流缓慢，水力冲刷小，生物膜更新速度慢，膜活性不高，有些填料如蜂窝式填料易引起堵塞，而且布水曝气不易达到均匀，另外填料价格较贵加上填料的支承结构，投资费用较高生物接触氧化工艺主要由池体、填料、布水装置
16、和曝气系统组成设计参数：生物接触氧化池的个数或分格数应不少于2个，并按同时工作设计。填料的体积按填料容积负荷和平均日污水量计算。填料的容积负荷一般应通过试验确定。当无试验资料时，对于生活污水或以生活污水为主的城市污水，容积负荷一般采用10001500g BODs/(md)。污水在氧化池内的有效接触时间一般为1.53.0h。填料层总高度一般为3m。当采用蜂窝型填料时，一般应分层装填，每层高为1m，蜂窝孔径应不小于25mm。进水BOD5浓度应控制在150300mg/L的范围内。接触氧化池中的溶解氧含量一般应维持在2.53.5mg/L之间，气水比为1520:1。为保证布水布气均匀，每格氧化池面积一般应不大于25m。目前生物接触氧化
