阳澄湖原水中溶解性有机物去除规律研究

考察原水—预臭氧—混凝沉淀—砂滤—后臭氧—生物活性炭—氯消毒工艺对阳澄湖原水中溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)的去除规律,结果表明阳澄湖原水溶解性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)与紫外吸光度UV254总体呈现夏季高、冬季低的特征,随着原水DOC与UV254的降低,各工艺单元对DOC与UV254的去除率也逐渐降低,去除率分别在29.2％?44.3％与55.4％?66.5％.对UV254的去除优于DOC,常规处理工艺优于深度处理工艺,对大分子的去除优于小分子.平行因子分析法(Parallel factor analysis,PARAFAC)分析三维荧光光谱确定阳澄湖水样DOM由4组分构成,类蛋白类色氨酸C1、类酪氨酸C2、氨基酸或蛋白质C4,以及类腐殖质紫外区类富里酸C3.该工艺流程对C2、C3、C4去除率总体呈现上升趋势,达到30.1％、70.7％和43.4％.     

河网水溶解性有机物和氨氮在净水过程中的去除

对以微污染河网水为原水的净水厂各处理单元去除溶解性有机碳(DOC)和氨氮的效果进行分析。采用三维荧光分光光度计,并结合平行因子分析法(PARAFAC)解析溶解性有机物(DOM)中荧光类有机物的变化情况。氨氮的去除主要集中在预处理曝气生物池,去除率达到63.2%。混凝沉淀、过滤和臭氧-活性炭对DOC均有去除效能,其中常规处理工艺对DOC有较大贡献,去除率达57.2%。但生物预处理和常规处理均不能有效去除荧光类有机物。臭氧—活性炭能有效去除类色氨酸、类酪氨酸和类腐殖质等荧光类有机物,其荧光峰值的削减幅度分别可达82.1%、63.3%和61.6%。结果表明,生物预处理、常规净水工艺和臭氧—活性炭深度处理组合工艺才能保证供水的安全。     

三维荧光结合荧光区域积分法评估净水厂有机物去除效果

三维荧光光谱技术具有高度的灵敏性,可对水体中的有机物进行有效识别和解析.以三维荧光光谱技术为手段,结合荧光区域积分(FRI)方法,考察长江下游地区某典型净水厂水处理过程中有机物的去除状况.研究结果表明,由于饮用水水源受到轻微污染,原水中有机物构成以芳香性蛋白类、溶解性微生物代谢产物为主,富里酸类有机物的含量比较低.常规水处理工艺对原水中有机物的去除效果有限,而臭氧—生物活性炭深度处理工艺对原水中有机物的去除起主要作用,对芳香性蛋白类Ⅰ、芳香性蛋白类Ⅱ、富里酸类、溶解性微生物代谢产物、腐殖酸类物质的荧光区域标准体积的去除率分别为71.5％、73.8％、63.3％、73.7％、58.7％.三维荧光光谱结合荧光区域积分方法,能够有效监测和分析水体中低浓度有机物的去除情况,可以作为一种有效的技术手段,用于净水厂的日常运行和水质监测.     

混凝沉淀-A~2/O-过滤工艺处理化工园区废水实例

采用混凝沉淀-A~2/O-过滤为集成工艺处理化工园区废水。系统稳定运行365d,出水COD、TN、NH3-N、TP的平均浓度分别为29.42mg/L、6.41mg/L、3.08mg/L、0.12mg/L,平均去除率分别为82.3%、69.3%、89.4%、69.7%,达标保证率分别为97.8%、100%、100%和100%,并满足《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》要求。同时,GC/MS分析和三维荧光分析表明经三级处理工艺后,废水中难降解有机物得到有效去除,杂环化合物、酰胺类、酚类物质得到有效降解。     

混凝预处理缓解微滤膜污染的效果与机理研究

以无锡太湖水为试验原水,研究混凝作为微滤膜的预处理,去除有机物和降低膜污染的效果与机理。混凝剂分别采用铁盐(三氯化铁)和铝盐(聚氯化铝),试验结果表明:混凝剂氯化铁去除有机物和降低膜压差的效果优于聚氯化铝。大分子的亲水性有机物是造成膜污染的主要组分,混凝处理可有效去除大分子有机物,降低膜污染。高投加量的混凝剂对亲水性的小分子有机物去除效果有限,但可有效去除中等分子的疏水性有机物。中等分子的疏水性有机物也会造成一定程度的膜污染。     

臭氧氧化对地表水溶解性有机物去除效果的影响研究

针对臭氧氧化作用对受污染地表水中溶解性有机物去除效果的影响进行研究。结果表明:臭氧投加比低于1mgO3/mgDOC时,臭氧对UVA、CODCr和UV410等有机物去除效率较高;臭氧投加比例为0.7mgO3/mgDOC时,BOD/COD由7.4%提高至18.4%,比紫外消光度(SUVA)逐渐降低并趋于平缓;不同臭氧投加比例下水中溶解性有机物的三维荧光指纹光谱变化规律表明,受污染地表水DOM中主要荧光物质为芳香族蛋白质(荧光峰A、B和C)及类腐殖酸(荧光峰D),其中,A峰、B峰和C峰的中心位置分别位于225/300nm、225/338nm和275/342nm;臭氧投加比例为0.7mgO3/mgDOC时峰强削减率为64%～81%,同时部分芳香族蛋白质的结构也发生了变化。     

水处理工艺过程中有机物分子量分布规律

针对太湖流域某湖泊水源有机物分子量分布的特性,考察饮用水处理各工艺单元对有机物的去除效应。结果表明:原水以小分子量有机物为主,小于1k Dalton的有机物占36.1%;常规工艺对大分子量有机物去除率高,尤其对分子量在10k Dalton以上的有机物去除率达32.7%以上,但对小分子量有机物去除率低,其中分子量小于1k Dalton的有机物反而增加了12.6%左右。超滤深度处理工艺中PES膜工艺对小分子量有机物,特别是分子量小于10kDalton的有机物去除率达76.4%,出水UV254值及SUVA值比砂滤出水分别下降了22.0%和11.2%;PVDF膜工艺对各分子量有机物均有较好的去除,但对大分子有机物去除效果优于小分子有机物,其出水UV254值及SUVA值比砂滤出水分别下降了28.8%和6.3%。     

浙江省某水厂臭氧活性炭深度处理工艺运行效果分析

针对A水厂采用臭氧活性炭深度处理工艺处理东太湖微污染原水,研究该工艺对常规水质指标的去除效果,以及消毒副产物生成潜能的控制情况,并结合三维荧光光谱分析原水中溶解性有机物的去除情况.结果表明:臭氧活性炭工艺对CODM n、UV254和DOC的去除率分别为13.40％ ～19.86％、27.27％ ～56.25％ 和13.41％ ～27.82％.根据三维荧光光谱分析,臭氧活性炭工艺对原水中溶解性有机物有进一步的去除作用,总去除率为33.11％.臭氧活性炭工艺对THMs生成势的去除率达26.94％,但其对N-DBPs和HKs生成势的去除率仅有5.13％.     

臭氧—生物活性炭工艺去除AOC和有机物的效果研究

对某水厂深度处理各段工艺出水水质进行了分析,重点考察臭氧—生物活性炭深度处理工艺对太湖原水AOC的去除效果。结果表明,深度处理工艺对DOC和UV254去除效果良好,去除率分别为35.76%和57.58%;臭氧—生物活性炭深度处理工艺对AOC去除效果有限。     

3种组合工艺深度处理污水处理厂二级出水的研究

以污水处理厂实际二级出水为研究对象,探讨了混凝沉淀过滤、混凝沉淀-曝气生物滤池和臭氧-生物活性炭3种污水深度处理组合工艺对二级出水中有机物、氮磷和荧光特性的去除效果。结果表明,臭氧-生物活性炭对于COD、UV254和色度的去除效果优于混凝沉淀过滤和混凝沉淀-曝气生物滤池;混凝沉淀-曝气生物滤池对氨氮、亚硝氮的去除更有优势;混凝沉淀过滤对磷的去除效能最高;3种组合工艺对硝氮都没有明显的去除。三维荧光光谱分析结果表明,臭氧能够有效去除腐殖酸类荧光物质。     

膜组合工艺处理高藻水的试验研究

针对太湖高藻的水质特点,研究膜处理工艺应对高藻的能力及其缓解膜污染的效果。太湖水有机物主要来源于藻类的新陈代谢产物,而且悬浮颗粒性有机物所占比例较高。试验结果表明,膜以及膜组合工艺可有效去除浊度、藻类和有机物。单独采用超滤膜可造成严重的膜污染,但采用化学强化反洗措施仍可保证膜过滤的稳定运行。采用混凝和粉末活性炭作为预处理可以有效去除有机物和缓解膜压差的上升。对膜污染机理的研究表明,预处理可有效去除大分子有机物,从而有效缓解可逆污染;但对中小分子有机物的去除效果有限,很难有效抑制不可逆污染。导致不可逆污染的主要污染物是强疏水和中性亲水组分。     

净水工艺模式与净化效果探讨

上海某自来水公司下属3家水厂供水区域广泛,供水总规模达217万m3/d。主要介绍A、B、C 3家水厂分别采用常规处理工艺、深度处理工艺以及深度处理并联膜处理工艺的净水效果。数据分析发现3家水厂处理工艺各有特色,其中A水厂去除浊度效果最佳,达到99.4%以上;C水厂的耗氧量去除效果最好,在59%以上;而B水厂的浊度与耗氧量去除效果是3家水厂中最为稳定的。     

O_3-BAC深度处理工艺对有机物及三氯乙醛生成潜能的去除

以我国南方某O_3-BAC深度处理工艺水厂为研究对象,对工艺过程中有机物及三氯乙醛生成潜能(CHFP)进行每月一次为期1年的监测,同时对温度较高的夏季水样予以极性分离,以明晰O_3-BAC深度处理工艺对有机物及CHFP的去除能力与工艺过程中有机物的极性变化等。结果表明,O_3-BAC深度处理工艺原水TOC、UV_(254)、CHFP均呈现一定的季节性变化趋势,高温季节(4~9月)相对较高,范围分别为1.03~2.13mg/L、0.024 1~0.053 5cm~(-1)、17.49~41.40μg/L;O_3-BAC深度处理工艺对TOC、UV_(254)、CHFP去除率范围分别为31.54%~58.83%、46.59%~79.53%、46.20%~75.24%,混凝沉淀和BAC单元在去除有机物和CHFP中起主要作用。此外,臭氧化作用增加了亲水性有机物含量使CHFP升高,同时亦强化了BAC单元对CHFP的去除作用。     

预臭氧在臭氧生物活性炭深度处理工艺中的优化和协同作用

预臭氧通常位于净水处理工艺的最前端,其对后续工艺的协同和优化作用值得探讨。通过中试,研究预臭氧在臭氧生物活性炭深度工艺处理太湖水中的作用。试验表明,预臭氧具有助凝效果,但对混凝去除有机物的帮助有限。研究发现,预臭氧可有效提升砂滤去除可生物降解有机物(BDOC)的效果,并与臭氧投加量有密切关系。预臭氧投加量为1.5 mg/L时,常规处理(混凝沉淀-砂滤)去除有机物的效果最好。预臭氧还可促进生物活性炭去除BDOC。在本试验中,最佳的预臭氧投加量对整个深度工艺去除有机物为1.5 mg/L,砂滤起到关键的作用。     

改性沸石去除水中有机物特性的研究

沸石是多孔的吸附材料，它的吸附性能与被吸附物质的大小有很大的关系。研究改性沸石去除水中有机物的特性，结果表明：当水中投加足量的沸石时，改性沸石同样能去除水中的有机物；改性沸石主要去除大分子量的有机物，对小分子量的有机物去除效果很差；沸石对原水中有机物的去除率比配水实验低；改性沸石对UV254的去除率比对DOC的去除率高。     

臭氧-生物活性炭控制有机物和消毒副产物研究

南方某水厂采用的臭氧-生物活性炭给水深度处理工艺稳定运行了6年,为了解工艺长期运行过程中在活性炭性能指标下降后,是否还能有效地去除有机物和消毒副产物,开展了试验研究。重点考察臭氧-生物活性炭对水中有机物和氯化消毒副产物的去除效果,通过与常规处理出水水质的对比,探讨其去除有机物和消毒副产物的优势。结果表明,臭氧-生物活性炭是一个长期有效的去除有机物和氯化消毒副产物的控制手段。该工艺对CODMn、TOC、UV254的去除率分别为43.2%、24.0%、58.8%;对THMsFP去除率为40.1%;对三氯甲烷和三氯乙醛的去除率分别达到54.5%和70.7%。在臭氧-生物活性炭组合处理工艺中,活性炭池是去除有机物和消毒副产物的关键工艺。     

美国ICR数据库有机物去除分析及对我国的借鉴作用

我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)对有机物指标的要求,给我国给水处理的运行带来了新的挑战。依照美国第一阶段消毒剂与消毒副产物标准中对有机物指标(TOC)的去除率要求,用美国ICR(Information Collection Rule)数据库分析了常规工艺及增加生物活性炭(BAC)的深度处理工艺对水中有机物的去除。结果表明,常规工艺对有机物的去除效果随原水的TOC增大而变好,随碱度增大而变差;对于水中有机物的去除,常规工艺的去除率中位数为32%,BAC的深度处理工艺中位数为40%。混凝和BAC工艺弥补了各自的不足,尤其是当原水碱度较高TOC较低,在混凝工艺后增加BAC工艺可以更好地去除水中的有机物。     

O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺对三氯乙醛生成潜能的去除

为提升O_3-BAC深度处理工艺水厂控制三氯乙醛(CH)超标风险能力,以我国南方某水厂常规工艺砂滤池出水和CH典型前体物水溶液为研究对象,分析H_2O_2投加量对O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺削减三氯乙醛生成潜能(CHFP)效能及有机物组成的影响,并确定最佳的工艺参数及CHFP削减机制。结果表明,O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺去除CHFP的最佳工艺参数:H_2O_2/O_3摩尔比为0.5(O_3投加量为1.5mg/L),此条件下,BAC工艺单元对砂滤出水、腐殖酸、蛋白质及天冬氨酸水溶液CHFP的去除率分别为79.10%、67.12%、70.36%和77.82%,其中,与单独投加1.5mg/L O_3相比,对砂滤出水CHFP的削减效能提高24.91个百分点。此外,H_2O_2的投加,通过增加O_3氧化后水体亲水性有机物浓度,进而强化BAC工艺单元对砂滤出水及CH典型前体物水溶液的CHFP去除。     

组合工艺控制有机物及消毒副产物前体物的特性研究

通过XAD-8树脂将水中有机物分成疏水性、亲水性两部分,对传统常规处理工艺(混凝气浮、过滤)和深度处理工艺(臭氧氧化、生物活性炭)出水的DOC,UV254THMFP,HAAFP指标以及疏水、亲水有机物去除率进行了检测分析。结果表明,生物活性炭(BAC)单元工艺能同时去除疏水性和亲水性两种有机物,且两者去除率均为最高。其次去除效果较好的是传统的常规工艺。臭氧工艺具有将天然的疏水性有机物氧化成可生化降解的亲水性小分子有机物的特点,在预臭氧+常规以及O3-BAC组合工艺中,起到了强化去除有机物和消毒副产物前体物的效果。     

自来水厂不同预处理方法对有机物的去除效果对比

通过规模为110万m~3/d的自来水厂实际的生产性试验,结合TOC、COD_(Mn)和UV_(254)3个有机物指标,采用三维荧光光谱以及荧光区域积分方法(Fluorescence Regional Integration,FRI)对比分析3种不同的预处理方法对有机物的去除效果。结果显示,粉末活性炭+高锰酸钾联用的预处理方式比单独使用高锰酸钾和预氯化的预处理方式对有机物的去除效果更佳。