超滤/臭氧氧化工艺对再生水中AOC的去除效果

如何控制微生物生长、保障水质生物稳定性,是再生水输配与利用过程中关注的重要问题。可同化有机碳(AOC)是评价水质生物稳定性的重要指标。对北京市某再生水厂超滤/臭氧氧化处理过程中AOC浓度及其分子质量分布特性的变化进行了研究,结果表明:二级出水中的AOC主要为分子质量>10 ku的有机物,超滤对二级出水中有机物的去除效果良好,对AOC的去除率达到73%。臭氧氧化可提高有机物的可生化性,导致AOC浓度升高了48%。在二级出水和超滤出水中,AOC物质以分子质量>10 ku的有机物为主,分别占79%和59%;经臭氧处理后,小分子质量(<1 ku)有机物对AOC的贡献明显上升,所占比例达到74%,同时大分子质量(>10 ku)和中等分子质量(1～10 ku)有机物所占的比例分别下降到22%和3%。     

再生水的生物稳定性研究

以西安市某再生水厂的出水为对象,首先通过静态试验研究了再生水中余氯与异养菌数的消长关系,然后通过测定再生水中碳、磷浓度评价了其生物稳定性,并在此基础上采用生物可利用磷(MAP)阈值法和细菌再生长潜力法探索了碳、磷对再生水中细菌再生长的限制影响。结果表明:即使保持1.35 mg/L的余氯浓度,再生水依然会发生细菌再生长问题,且当停留时间36h后,异养菌按对数增殖;再生水的可同化有机碳(AOC)、生物可降解溶解性有机碳(BDOC)及MAPmax均值分别为454.61μg/L、1.67 mg/L和13.81μg/L,其生物稳定性较差;在碳、磷浓度均超过生物稳定性限值条件下,该再生水中细菌再生长的限制因子为有机碳。     

预氧化/BAC与常规工艺去除AOC的效果对比

为提高出水水质的生物稳定性,明确是否应在生物活性炭(BAC)滤池前设置预氧化工艺,比较了预氧化/生物活性炭联用工艺与常规给水处理工艺中AOC的变化规律及对有机物的去除效果.研究发现,常规给水处理工艺对AOC的去除率仅为31.8%,出厂水中高浓度的AOC造成了管网中细菌的再生长.高锰酸钾预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为67.7%,AOC浓度降至121μg//L,提高了水质的生物稳定性.臭氧预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为48.3%,低于单独活性炭工艺的;对有机物的去除效果则低于高锰酸钾预氧化/生物活性炭联用工艺的.可见,在生物活性炭前设置高锰酸钾预氧化单元,更有利于去除水中的有机物及保障水质的生物稳定性.     

臭氧-生物活性炭与单独活性炭工艺处理效果比较

为有效去除水中有机物,明确是否应在活性炭前投加臭氧,比较了臭氧-生物活性炭（O3-BAC）和单独活性炭（GAC）过滤对CODMn、UV254和TOC的去除效果以及两套系统对提高水质生物稳定性的作用.研究发现,O3-BAC对CODMn、UV254和TOC的平均去除率比GAC分别高10.3%、11.1%、7.1%,对AOC的去除率＞80%,出水AOC浓度为25.9～46.4μg乙酸碳/L,属生物稳定性水质;单独GAC柱对AOC的去除率在40%左右,出水AOC浓度为85.8～117.6μg乙酸碳/L,有时不能满足水质生物稳定性的要求.可见在活性炭前投加臭氧,可以强化活性炭对有机物的去除作用,延长活性炭的使用周期,增强活性炭滤池的生物降解能力.     

臭氧—生物活性炭工艺去除饮用水中AOC的研究

AOC是衡量饮用水生物稳定性的重要指标.研究发现,不同的臭氧投加量下砂滤出水的AOC变化不显著,考虑氧化作用和消毒效果,将最佳的臭氧投量确定为1～2 mg/L.生物活性炭(BAC)滤池改善了臭氧氧化后出水的生物稳定性,对TAOC的去除率稳定在28%～65%,而对AOC-P17的去除效果优于AOC-NOX的,因而表现出一定的选择性.较长的空床接触时间(EBCT)并不能保证对AOC的良好去除,但有利于TOC的去除,同时水温的降低一定程度上影响了BAC对AOC的去除效果.     

基于在线营养盐控制的污水处理曝气优化及应用

曝气过程占污水处理过程总能耗的50%~75%,优化曝气过程控制、探索新的运行控制模式是节能降耗及改善出水水质的关键。传统的污水处理生化曝气过程是以DO为基础的PID控制,实践证明这种控制模式存在诸多缺欠。欧美等发达国家近些年开始采用基于营养盐信号的后馈或前馈/后馈闭环控制,在改善出水水质的同时,运行能耗可以降低15%~30%。介绍了以在线NH_4~+-N/NO_3~--N控制信号为基础的曝气过程高级控制系统(AOC)的类型、技术优势及实现方式,并结合实际案例介绍了AOC系统实施的方法及效果。     

生物多糖助凝剂应用于再生水处理的初步研究

再生水回用是解决水资源短缺的主要方法之一,而提高再生水水质和处理能力,降低成本至关重要.通过混凝烧杯试验,初步研究了一种新型生物多糖助凝剂配合聚合氯化铝应用于再生水处理的助凝效果.结果表明,与单独使用聚合氯化铝相比,添加少量生物多糖助凝剂不仅可改善出水水质,而且至少可提高20%的水处理能力,同时降低17.8%的药剂成本,具有巨大的经济效益和社会效益.     

南水北调东线供水有机物含量对出厂水水质的影响

针对南水北调东线水引入胶东供水后水源水中有机碳的变化进行了分析,发现2016年以来水源水中有机碳含量显著升高,平均值在5 mg/L以上,有机碳含量的升高造成水中存在异嗅味、消毒副产物浓度升高、水质生物稳定性变差等问题。为了解目前水厂工艺对生物可同化有机碳(AOC)的去除作用和管网水质的生物稳定性状况,以某水厂为研究对象,分析了2019年2月水厂处理工艺各单元出水中TOC含量、有机碳的分子质量分布和AOC含量。结果表明,水厂处理工艺对TOC的去除率为23. 9%,出厂水中TOC含量较高。水厂原水主要以分子质量0. 5 ku和3～5 ku的有机碳为主,各工艺段出水中不同分子质量有机碳对总溶解性有机碳的相对贡献变化不大。水厂原水AOC含量为322. 36μg/L,AOC-P17占总AOC的66. 1%,水处理工艺对AOC的总去除率为46. 1%,AOC-P17的去除率高于AOC-NOX的去除率。     

给水处理工艺中AOC去除效果的研究进展

可同化有机碳(AOC)作为水质生物稳定性的评价指标,被国内外研究学者广泛研究。传统的水处理工艺对AOC的去除效果有限且不稳定,饮用水深度处理工艺对AOC的影响各有不同。主要介绍了国内外在AOC去除方面的研究进展,包括常规处理工艺、吸附过滤、臭氧氧化等给水处理工艺,并总结了生物处理工艺有效提高生物稳定性的研究方向。     

从DOC、AOC的变化分析二氧化氯消毒工艺

考察了二氧化氯（CIO2）及其组合消毒工艺中溶解性有机物（DOC）浓度和可同化有机碳（AOC）浓度的变化规律。结果表明,以DOC表征的有机物浓度在消毒反应前后变化不大;CIO2的强氧化能力体现在将高分子有机物氧化成中、小分子有机物方面,氧化产物以草酸类物质为主,这导致了AOC浓度的升高,降低了出水的生物稳定性;增加CIO2的投量（〉4mg／L）或与氯胺组合消毒能有效降低出水的AOC浓度,消毒反应24h后出水的AOC浓度均比进水的（59μg/L）低。     

臭氧一生物活性炭工艺去除饮用水中AOC的研究

AOC是衡量饮用水生物稳定性的重要指标。研究发现,不同的臭氧投加量下砂滤出水的AOC变化不显著,考虑氧化作用和消毒效果,将最佳的臭氧投量确定为1～2mg／L。生物活性炭（BAC）滤池改善了臭氧氧化后出水的生物稳定性,对TAOC的去除率稳定在28％～65％,而对AOC—P17的去除效果优于AOC—NOX的,因而表现出一定的选择性。较长的空床接触时间（EBCT）并不能保证对AOC的良好去除,但有利于TOC的去除,同时水温的降低一定程度上影响了BAC对AOC的去除效果。     

不同给水处理工艺的饮用水生物稳定性研究

以生物可同化有机碳（AOC）作为饮用水生物稳定性的评价指标,对常规处理工艺和臭氧／生物活性炭（O3／BAC）深度处理工艺控制AOC的效果进行了研究。结果表明：两种工艺都会使出厂水的生物稳定性变差,常规处理工艺和深度处理工艺使出厂水的AOC平均浓度分别增加了26％、70％;尽管砂滤和BAC滤池去除AOC的效果良好,但O3氧化和氯胺消毒会大幅度提高AOC浓度。因此,有必要采取减少后臭氧投加量或单独采用BAC、增加生物滤池接触时间以及减少消毒剂投加量等措施来控制AOC浓度,促使出厂水水质达到生物稳定。     

可生物降解有机物在水厂净水工艺中的变化

以上海市两座不同水源的典型水厂为研究对象,分析了可生物降解有机物(BOM)和总有机物(以DOC表征)在水厂常规净水工艺中的变化规律.结果表明,水厂常规工艺对AOC、BDOC与DOC的去除能力均不高,且受水温影响明显,两水厂出水均为生物不稳定性饮用水;DOC主要在沉淀单元被去除,BDOC在沉淀、砂滤单元都有去除,AOC则主要在砂滤单元被去除;加氯可造成DOC(或BDOC)向AOC的转化,使出厂水AOC浓度增加,要确保出厂水的生物稳定性,必须同步削减水中BOM与总有机物的浓度.     

MBR处理小区雨、污水并再生回用

采用MBR对城市小区雨、污水进行资源化处理,以期实现小区水的良性循环。在一体化MBR装置运行参数不变的条件下,改变原水的组成比例,根据再生水回用标准和污泥微生物量指标要求,主要检测COD、氨氮、总磷、BOD5、浊度等5项水质指标和SV、MLSS、SVI等3项污泥指标,确定雨、污水的最佳混合比例,得出在化粪池污水比例为10%的条件下,当雨水和杂排水比例分别为(30%~40%)、(50%~60%)时,处理效果最佳,出水水质满足再生水回用要求。     

饮用水的生物稳定性研究进展

近些年的研究表明：当水厂出水中含有一定量的有机物时，细菌将附着于管网管壁生长形成生物膜，导致管网腐蚀和结垢降低管网的输水能力，继而导致二级泵站动力消耗增加，并会导致用户水质恶化，色度和浊度上升；生物膜与管网水中病源微生物会对饮用者的健康造成直接的威胁，即这类出水的生物稳定性较差。目前，国际上大都采用测定AOC（Assimilable organic carbon）即可同化有机碳来判定饮用水的生物稳定性。本文将针对近些年来针对AOC的研究成果进行论述。     

臭氧消毒对饮用水中微生物生长的影响

向滤后水中通入不同剂量的臭氧,使其初始浓度分别为0.11 mg/L、0.45 mg/L、1.69 mg/L,研究发现臭氧能使潜在的AOC增加95%～185%,使微生物可利用磷(MAP)增加120%～210%,降低了饮用水的生物稳定性;与AOC相比MAP的增幅更大一些,加强了AOCpotential对细菌生长的限制性作用.研究也指出同时控制有机物和磷的量是控制微生物生长的更有效途径.     

生物造粒流化床分散式污水处理技术的应用研究

在集中式污水处理技术的使用受到限制的地区,生物造粒流化床作为一种短流程分散式污水处理技术得到了应用。经过对中试生物造粒流化床出水水质的长期监测,结果显示其出水水质良好,对SS、COD、TP、NH3-N、TN的平均去除率分别达到了86%、89%、88%、63%、44%。生物造粒流化床在绿地世纪城居住小区和陕鼓动力股份有限公司被成功应用于处理生活污水和生产废水,后续工艺的再生水可用于补充景观湖水、浇洒道路和草坪,其总运行成本分别为0.89和1.01元/m3。     

AOC测定方法的研究进展

可同化有机碳(AOC)作为水质生物稳定性的评价指标,被国内外研究学者广泛采用。传统的AOC测定方法耗时费力,寻求一种高效、快速的测定方法被提到了研究前沿。主要介绍了国内外在AOC测定方法方面的研究进展,包括最早的人工接种计数方法、改进方法到目前流行的流式细胞仪测定方法。最后总结了AOC测定技术的发展方向。     

再生水回用改善河道水质的研究

以同心河为研究对象,考察了再生水引入后对河道水质的改善效果。结果表明,再生水引入后,同心河水体的DO浓度明显提高并长期稳定在3 mg/L左右,浊度大都降至10 NTU以下,COD浓度由150~250 mg/L下降到50 mg/L左右,氨氮和总磷浓度分别削减了(50%~94%)、(40%~89%),总磷浓度大多控制在0.5 mg/L以下,同心河水体水质改善显著。     

蓄水绿化屋面对雨水径流中污染物的去除效果

屋面作为城区不透水区域的主要组成部分,是造成城市面源污染的重要因素之一。为此,根据屋面雨水径流的特点设计了蓄水绿化屋面系统,并通过比较屋面雨水和城市蓄水绿化屋面处理后出水的水质情况,分析了其对污染物的去除效果。结果显示,城市蓄水绿化屋面对屋面雨水径流中的SS、COD、TN、TP有明显的去除效果,去除率分别可达(80%~90%)、(50%~70%)、(50%~70%)、(40%~70%)。雨水径流经过城市蓄水绿化屋面处理后,其水质可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)的要求。该研究为城市屋面雨水资源化利用工程的实施提供了一定的理论依据。