饮用水源微污染现状及其深度处理技术

系统论述了当前饮用水源中微污染状况 则性治理策略，简要介绍了几种最新微污染深度处理技术。     

超滤组合工艺应急处理苯胺水源水污染研究

以太湖水为原水,模拟突发苯胺类水污染时,探索超滤工艺对苯胺类污染物质的去除效果。研究了粉末活性炭、高锰酸钾对苯胺去除效果的投加量和反应时间,以及两者联用时的药剂投加顺序以及在超滤工艺下的投加量优化。研究表明:粉末活性炭和高锰酸钾对苯胺均有一定的去除效果,应急处理的最佳反应时间是30 min;当发生苯胺类水污染时,先投加粉末活性碳,再投加高锰酸钾,超滤去除苯胺类污染物质的效果最优,去除率可以达到85%;实验表明:粉末活性炭—高锰酸钾—超滤组合工艺技术作为苯胺的应急处理措施是可行的,粉末活性炭与高锰酸钾投加量的比约为55 mg:2.4 mg;同时,与传统常规水处理工艺相比,超滤具有去除颗粒粒径范围广,抗粉末活性碳负荷强,可以避免砂率层被穿透的优点。     

饮用水源有机毒物污染及其处理技术进展

饮用水源中的有机毒物对人体健康和生态环 境构成了潜在的威胁。综述国内外饮用水源有机毒物 污染现状，介绍活性炭吸附、臭氧－活性炭、膜分离及光 催化氧化等饮用水源有机毒物处理技术的典型应用及 发展动态。     

饮用水源水微污染应急处理技术

通过对1998年第10号台风期间厦门市金山自来水厂水源水微污染的研究,提出了控制水质污染、改善水质质量的应急处理技术。     

水源水中典型化学品突发污染的应急处理

针对被典型化学品双酚A(BPA)与邻苯二甲酸二乙酯(DEP)污染原水的应急处理工艺进行了研究.结果表明,活性炭吸附可有效去除双酚A和DEP.拟二级动力学模型和Elovich模型较好地描述粉末活性炭对原水中BPA和DEP的吸附过程.中试条件下,50 mg/L的粉末活性炭可分别将原水中浓度约为500 μg/L的双酚A和3.3 mg/L的DEP处理达标.炭砂滤柱对2种化学品的动态吸附表明,BPA和DEP的去除率受它们初始浓度的影响较小,在滤速为5.1～15.3 m/h的范围内BPA和DEP的去除率基本不受滤速的影响.当同时采用粉末活性炭和炭砂滤柱工艺时, PAC的吸附过程是去除污染的主要阶段,炭砂滤柱可以作为粉末活性炭的有效补充保证一定的安全系数.KMnO₄和Cl₂均不能氧化DEP,3 mg/L的KMnO₄和1.5 mg/L的Cl₂可几乎完全氧化水中浓度为850　μg/L的BPA,BPA的氯化产物和KMnO₄的氧化产物及其毒性有待于进一步研究.　1.5 mg/L高锰酸钾和PAC联用对去除DEP无协同作用,对去除BPA有促进作用.     

净水厂应对水源地突发苯胺污染处理能力研究

通过对粉末活性炭(PAC)的改性研究提高净水厂对苯胺突发污染的应急能力。以松花江水源地为实验用水,以苯胺污染为研究对象,采用PAC吸附工艺对净水厂应对苯胺突发污染的能力进行了系统研究。结果表明,由于原水中NOM存在的竞争吸附作用,当苯胺超标5倍时,需要PAC投加量130 mg/L才能使出水达标,但对出水浊度产生不利影响;经KOH改性的PAC,在不影响出水浊度的投加量为80 mg/L时就能处理超标5倍的苯胺。     

受到放射性核素污染的饮用水源应急处理技术研究

采用超滤作为预处理工艺,纳滤和离子交换柱作为核心单元的膜分离与组合技术,对模拟核爆后被放射性核素污染的水体进行了处理净化,对不同核素的去污系数和出水水质进行了测量.测量结果表明,装置出水水质达到了国家规定的有关应急饮用水卫生标准.对于放射性废水的核素净化率达到了99.3%.实验表明,膜技术对于饮用水水源地污染的处理可以弥补一般放射性污染水体处理技术的不足,经过应急处理后,受到放射性核素污染的水体,有可能成为安全饮水.     

人工湿地处理技术在集中式饮用水源工程中的应用研究

江苏省盐城市开展了利用人工湿地技术改善微污染集中式饮用水水源地水质的探索,并于2012年成功建设了盐龙湖水源生态湿地工程,同年6月正式投入运行．近一年通过对湿地工程进出水水质主要超标因子的总体去除效果进行监测分析,结果表明：工程出水水质稳定达到了《国家地表水环境质量标准》（GB3838—2002）规定的Ⅲ类水标准,基本上实现了预期的目标。盐城市区饮用水质得以明显改善,为区域安全供水提供了有效的保障,为苏北里下平原河网地区通过人工湿地处理生活饮用水水源提供了宝贵的经验。     

金泽水库中试系统对饮用水源原水的净化

在上海市金泽镇太浦河北岸设计构建了饮用水水源生态净化工程中试系统,以期改善饮用原水水质。通过水质监测,分析了研究期间太浦河原水水质特征,并对中试系统的净化效果进行评价。研究表明:太浦河饮用水源原水水质较好,TP和DO绝大部分时段均能满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类标准,CODMn、NH3-N指标全年均能达到Ⅲ类标准。太浦河原水经中试系统净化后,主要指标不同季节均可稳定达到Ⅲ类水质标准以上,对CODMn、NH3-N、TN、TP和SS的平均去除率分别为7.2%、38.4%、20.4%、36.2%和46.5%,对DO的平均提升率为19.1%,总体表现为夏、秋季节的去除效果优于冬、春季节。中试系统1年内可削减CODMn、NH3-N、TN、TP和SS的量分别为4.6,1.4,4.5,0.5,195.9 t,为原水充氧20.1 t。     

As(Ⅲ)污染水源应急处理技术的中试研究

以我国目前广泛采用的常规净水工艺为基础,开展了水源突发性As(Ⅲ)污染的应急处理工艺中试研究,考察了不同的氧化剂种类、投加量、投加点和不同污染物浓度水平对应急处理工艺效果的影响以及As(Ⅲ)的去除机制.结果表明,当原水As(Ⅲ)为150μg/L,常规处理工艺对As(Ⅲ)的去除率仅为71.85%,其中溶解态的砷和总砷在快速混合、一级絮凝、二絮凝、沉淀、过滤各单元去除率分别为36.00%、5.42%、9.30%、14.95%、7.88%以及9.10%、-3.62%、2.74%、55.12%、8.51%,无法将出水中的As控制在10μg/L以下.预氯化-强化混凝工艺能够将初始浓度为100~600μg/L的As(Ⅲ)控制在10μg/L以下.但在低有效氯投加量时,氨氮浓度以及预氯化点的选择会对处理效果产生影响.KMnO4预氧化-强化混凝工艺能够将初始浓度为100~600μg/L的As(Ⅲ)控制在10μg/L以下,且其处理效果明显优于预氯化,预氧化点的选择不会对处理效果产生明显影响.建议有条件的水厂优先选用KMnO4作为As(Ⅲ)的氧化剂.     

Drinking water production by uitrafiltration of Songhuajiang River with PAC adsorption

In recent years, membrane ultrafiltration (UF) of surface water for drinking water treatment has become a more attractive technology worldwide as a possible alternative treatment to conventional clarification. To evaluate the performance of ultrafiltration membranes for treatment of surface water in North China, a 48-m2 low pressure hollow fiber membrane ultrafiltration pilot plant was constructed. Ultrafiltration was operated in cross-flow and with powdered activated carbon (PAC) adsorption. Turbidity was almost completely removed to less than 0.2 NTU (below Chinese standard 1 NTU). It was found that PAC addition enhanced organic matter removal. The combined process of PAC/UF allowed to 41% removal of CODMn 46% removal of DOC and 57% decrease in UV254 absorbance. The elimination of particles, from average 12000/ml in the raw water to approximately 15/ml in the permeated, was observed. When PAC concentration was below 30 mg/L, backwashing could recovery the membrane flux with backwash interval/backwashing duration of 1/30.     

Comparative study on the removal technologies of 2-methylisoborneol (MIB) in drinking water

Removal of 2-methylisoborneol （MIB） in drinking water by ozone, powdered activated carbon （PAC）, potassium permanganate and potassium ferrate was investigated. The adsorption kinetics of MIB by both wood-based and coat-based PACs show that main removal of MIB occurs within contact time of 1 h. Compared with the wood-based PAC, the coat-based PAC evidently improved the removal efficiency of MIB. The removal percentage of trace MIB at any given time for a particular carbon dosage was irrelative to the initial concentration of MIB. A series of experiments were performed to determine the effect of pH on the ozonation of MIB. The results show that pH has a significant effect on the ozonation of MIB. It is conclusive that potassium permanganate and potassium ferrate are ineffective in removing the MIB in drinking water.     

臭氧-粉末炭联用作为预处理缓解膜污染的效果与机制

研究臭氧、粉末炭以及它们的组合作为超滤膜的预处理,控制膜污染以及去除有机物的效果和机制.结果表明,臭氧主要氧化强疏组分的大分子有机物,将其转化为中分子和亲水性的小分子.臭氧可有效控制膜污染,表明大分子的疏水有机物是主要的污染因素.粉末炭可吸附小分子有机物,也可缓解膜污染,说明小分子有机物也对膜污染有所贡献.臭氧与粉末炭的组合不仅有效控制膜污染,还可强化有机物的去除,它们之间存在协同作用.     

香港某地饮用水中非挥发性有机物致突变性的研究

应用大孔树脂吸附浓集水中有机物的技术,结合Ames致突变试验,研究了香港某地饮用水中非挥发性有机物（NOcs）的致突变性．结果表明,在加与不加代谢活化系统（±S9）条件下,1～2 L水中的非挥发性有机物即可诱发鼠伤寒沙门氏菌（TA98）的回复突变;此外,活性炭可部分吸附水中具致突变作用的有机物     

Pilot study on bromate reduction in ozonation of water with low carbonate alkalinities by carbon dioxide

A pilot study was carried out to explore the application of carbon dioxide for pH depression in a bubble column and its ability to inhibit bromate formation for water with a low alkalinity. Results showed that in the absence of ammonia, CO2 was capable of reducing bromate 38.0%–65.4% with one-unit pH depression. CO2 caused a slightly lower bromate reduction (4.2%) than did H2SO4 when the pH was depressed to 7.4, and a more a pronounced lower reduction (8.8%) when the pH was depressed to 6.9. In the presence of 0.20 mg/L-N ammonia, bromate was largely inhibited with 73.9% reduction. When the pH was depressed to 7.4, CO2 and H2SO4 showed an 11.3% and 23.5% bromate reduction respectively, demonstrating that the joint use of CO2 and ammonia might be a plausible strategy of blocking all three bromate formation pathways. CO2 could be applied through the aeration diffuser together with ozone gas, resulting in a similar bromate reduction compared with the premixing method through Venturi mixer.     

微污染原水预臭氧化-强化混凝处理及其安全性

以强化混凝和臭氧氧化技术为核心建立了中试水处理设备,采用有机物表观分子量分级、树脂分级等手段表征了原水有机物及其THMFP特征;通过实验室试验和中试运行对预臭氧和强化混凝技术应用中有机物去除效果、消毒副产物THM的产生和消除进行了研究;研究了臭氧应用中可能形成的相关副产物甲醛、溴酸盐等对饮用水安全性影响的问题.结果表明:预臭氧-强化混凝处理效果较好,采用适当浓度的臭氧(如1.0mg·L-1)进行预氧化,可以有效提高有机物去除率,从常规混凝滤后水的33.7%提高到48%,有机物浓度降到1.385mg·L-1;THMFP总体去除效果从常规处理的131μg·L-1降至53μg·L-1;未出现甲醛、溴酸盐超标的问题,对余铝没有显著影响,安全性较高;但是,AOC含量比常规混凝和强化常规混凝升高,可能增进微生物的繁殖和对管网等的腐蚀,需要进一步控制.     

高锰酸钾净水的氧化副产物研究

在高锰酸钾预氧化条件下 ,对北京京密引水渠水和松花江水进行混凝处理 ,并将原水与出水水样经色谱 质谱联用仪分析 ,以 1997年美国国家环保局 (USEPA)提出的饮用水规程和健康建议为标准 ,初步探讨了高锰酸钾净水过程中产生的副产物是否对人体有毒害作用 .试验结果表明 :在试验条件下 ,尚未发现高锰酸钾氧化生成USEPA规定的有毒有害副产物 ,并认为其原因可能与高锰酸钾氧化作用方式以及氧化过程中生成的新生态水合二氧化锰的吸附作用有关 .     

多类农药与紫外光、臭氧和高锰酸钾的反应活性研究

选择有机氯、二硝基苯胺、噻二唑、有机磷、乙酰胺、三嗪、尿嘧啶和氨基甲酸酯等8类26种广泛使用的农药,系统研究了它们与紫外光（UV₂₅₄,平均光强10.8 mW·cm^-2）、臭氧（4.1～6.2 mg·Ｌ^-1）和高锰酸钾(15.8 mg·Ｌ^-1)在 pH 7.0,室温（25℃±3℃）条件下30 min的反应活性.结果表明,紫外光可有效降解杀螨酯、土菌灵、甲草胺、丁草胺、异丙甲草胺、毒草胺、莠去津、西玛津、涕灭威、灭虫威和杀线威（降解率>95%）,其它农药降解率在12.9%～77.7%之间.臭氧完全降解地茂散、敌敌畏、除草定、涕灭威、甲萘威、呋喃丹、杀线威和灭虫威;扑草通和涕灭威砜无降解;其它农药降解率在19.0%～93.1%之间.高锰酸钾完全降解敌敌畏、涕灭威和灭虫威;有机氯类、噻二唑类、二硝基苯胺类、乙酰胺类、氨基甲酸酯类其它农药无降解;其它农药降解率在16.0%～88.2%之间.如果考虑饮用水处理的常规投加剂量,那么臭氧有希望去除大部分农药,高锰酸钾只能去除少数几种农药,而紫外光可能无法完全去除任何一种农药.     

臭氧氧化对陶瓷膜超滤工艺降低饮用水中浊度的影响

利用臭氧陶瓷膜超滤集成工艺,研究了臭氧对陶瓷膜超滤工艺处理不同浊度原水的影响.实验用陶瓷膜平均孔径为100 nm.结果表明,与不投加臭氧的情况相比,投加3 mg·L-1臭氧可将浊度为14、52、108和510 NTU原水的膜通量提高18.2％～104.9％,投加5 mg·L-1臭氧可将此值提高至21.7％ ～116.3％,而投加1～2 mg·L-1臭氧对膜通量的改善不明显.投加5mg·L-1臭氧可将CODMn的去除率提高至28.7％ ～46.9％,投加1～3 mg·L-1臭氧对CODMn的去除率无显著影响,膜出水有机物浓度有所升高.臭氧氧化后原水中小分子量有机物增多,降低了膜的有机物污染程度,有利于膜通量改善.集成工艺出水中2～3 μm颗粒物数量为10 ～36个·mL-1.臭氧氧化导致陶瓷膜过滤初期出水中颗粒物数量略微升高.本研究对于水中颗粒物通过陶瓷超滤膜孔的探讨,以及改善膜对颗粒物的去除具有重要的指导意义.     

改性活性炭吸附饮用水中三氯硝基甲烷的研究

为提高活性炭对三氯硝基甲烷(TCNM)的去除效率,采用NaOH对颗粒活性炭(GAC)进行改性.分别采用比表面积孔径分布测定仪、扫描电镜、傅里叶红外变换光谱等仪器及Boehm官能团滴定法,对改性前后活性炭的表面理化性质进行表征.并在不同反应条件下,考察活性炭改性前后吸附饮用水中TCNM的效果.结果表明:对于10μg/L的TCNM溶液,吸附剂投加量为0.3g/L时,NaOH-GAC的吸附去除率为87%,是GAC的1.71倍.吸附剂对TCNM的吸附过程大致分为快速阶段、慢速阶段和动态平衡阶段.GAC吸附TCNM溶液的吸附平衡时间为36h, NaOH-GAC吸附TCNM溶液的吸附平衡时间为6h.GAC和NaOH-GAC吸附TCNM的快速吸附阶段均符合一级反应动力学规律.