给水处理工艺铊超标原因分析及控制方法探究

通过设计规模为120 m3/d的某中试发现,给水处理工艺中会出现清水池出水铊升高的现象,经分析发现,原因是砂滤料表面的锰氧化物富集重金属铊,滤池反冲洗过程导致滤料表面锰氧化物脱落,进入清水池。当水源水质发生变化时,水体中芳香性蛋白质类物质和溶解性微生物代谢产物类物质等荧光溶解性有机物浓度升高,这些有机物与清水池底泥中的重金属铊发生络合反应,从而导致清水池出水铊浓度升高。高锰酸钾、单过硫酸氢钾、二氧化氯以及次氯酸钠预氧化技术不能达到控制铊污染的效果。通过修复试验发现,采用酒石酸、丙二酸、柠檬酸和草酸等高浓度多元有机酸浸泡修复砂滤料后对重金属锰和铊去除效果明显;采用高浓度盐酸浸泡修复砂滤料,对重金属铊的去除效果显著;采用低浓度草酸加高浓度氯离子溶液浸泡修复砂滤料,可以显著提高对重金属铊的去除效果。     

城市内涝在线监控与信息服务数字化系统设计

内涝问题已经是很多城市的通病,我国内涝预警系统存在实际应用少、实时性差、模型数据不完备等问题。开发并设计了城市内涝在线监控与信息服务数字化系统,该系统基于物联网和异网(互联网Internet、手机短信GSM、电话网络PSTN、ZigBee网络、GPRS网络、计算机局域网LAN)等信息交换技术,并采用统一的技术平台(统一的数据协议、通讯网络、数据库共享),设计成多层次系统体系结构,并开发了ZigBee现场测控模块、现场无线通讯网关、管理中心服务器、信息服务终端等系统硬软件。该系统有效实现了工情、水情、雨情等全部城市排涝数据自动在线远程采集和控制,以及城市排水防涝数据和调度控制信息的在线查询、调度控制信息的网络发布等服务功能,完成全方位的城市数字化排水防涝指导调度管理,大大降低了城市内涝损失。     

以聚铝为混凝剂的混凝再稳现象试验研究

针对D江不同时期的水质开展试验,研究了聚合氯化铝作为混凝剂时的再稳现象。结果表明:不能仅通过常规投加量的混凝效果、有效铝含量、盐基度、水解聚合形态等指标来衡量聚合氯化铝的产品性能,还应考察其是否易出现混凝的再稳现象。以聚合氯化铝为混凝剂的混凝再稳现象,与混凝剂本身的电荷密度、悬浮颗粒物表面电荷、Zeta电位、混凝剂投加量、不适合的剪切搅拌和原水中的有机物浓度等因素有关。     

南方地区水厂沉淀池排泥水回用的可行性分析

通过混凝搅拌试验研究了沉淀池排泥水回用对水质的影响,考察了南方地区排泥水回用的可行性。结果表明,回用排泥水上清液或混浊液,均有较好的助凝效果;回用对有机物去除效果的影响不大,不会改变原水中溶解性物质的分类;回用比较高时,混凝沉淀出水存在锰超标风险,其他金属指标均远低于国标限值。在合适的回用比下回用沉淀池排泥切实可行,能实现给水厂节能减耗和环境保护双重目标。     

炭砂滤柱应对突发水源污染的运行效果

通过小试滤柱试验,对比研究炭砂滤柱和砂滤柱应对突发水源污染的处理效果。研究结果表明,对于排涝期水质,炭砂滤柱对有机物的去除效果明显优于砂滤柱,应对高氨氮水体,炭砂滤柱处理效果更佳;对于高藻期水体,炭砂滤柱可有效降低高藻期待滤水的pH和铝含量。     

自来水厂采用次氯酸钠消毒对调节pH值的效果研究

以南方某自来水厂的砂滤池出水为研究对象,通过在不同条件下进行次氯酸钠投加试验,研究了采用次氯酸钠消毒对砂后水pH值的调节效果。研究结果表明,随着次氯酸钠投加量的增加,水体pH值逐渐升高,投加1.0、1.5、2.0mg/L的次氯酸钠能够将砂后水的pH值从6.9分别提高至7.7、7.9和8.0;同时,次氯酸钠的游离碱含量越高,对砂后水pH值的调节效果越明显。但次氯酸钠调节砂后水pH值的效果受原水水质的影响,在不同水质条件下,效果有显著差异。当自来水厂采用次氯酸钠消毒代替液氯消毒时,建议保留投碱系统以保证出厂水pH值达标。     

砂滤池去除氨氮和有机物随季节性的变化规律

以南方地区某水厂砂滤池为例,研究了石英砂滤料去除氨氮和有机物效果随季节性的变化规律。结果表明,在春、夏和秋季石英砂滤料均能稳定有效地去除氨氮,在冬季石英砂滤料对氨氮的去除效果不稳定,待滤水氨氮高于1.0 mg/L时,出水氨氮含量5次测量结果均高于0.5mg/L;季节性变化对CODMn的去除效果影响较大,在秋、冬季石英砂滤料对CODMn的去除效果较春、夏季差;CODMn的去除效果不受氨氮浓度的影响。     

二次微絮凝中试试验研究

为改善砂滤池过滤效果,开展了混凝沉淀后出水二次微絮凝中试试验研究。结果表明:针对南方某自来水厂原水常规水质,当待滤水浊度在4NTU以下,常规絮凝工艺与二次微絮凝工艺对浊度的处理效果相当;当待滤水处于4～9NTU时,二次微絮凝工艺有效降低滤后水的浊度;不论常规絮凝工艺还是二次微絮凝工艺,只要把待滤水浊度控制在1NTU左右,滤后水浊度可以控制在0.1NTU左右;二次微絮凝工艺对TOC与三氯乙醛的处理效果都优于常规絮凝工艺;当二次投加PAC的量为0.3mg/L时,滤后水铝含量远低于国标限值。     

不同粒径砂滤池处理微污染水源水的运行效果评价

针对微污染水源水,通过生产性试验对比不同粒径砂滤池对颗粒数、无脊椎动物、氨氮、荧光溶解性有机物和消毒副产物的去除效果,并结合出水阀开度分析滤池水头损失的变化情况。结果表明,细砂滤池出水颗粒数明显低于常规砂滤池,更能保障出水水质;细砂滤池对无脊椎动物的平均去除率为97%,控制效果更稳定;细砂滤池抗氨氮冲击负荷的能力更强,响应更快,相比常规砂滤池,氨氮去除量可提高0.80 mg/L。三维荧光光谱分析表明,待滤水主要包含芳香性蛋白质类物质和溶解性微生物代谢产物类物质,细砂滤池对荧光溶解性有机物的去除效果略好于常规砂滤池。细砂滤池对消毒副产物前体物控制效果更佳。在相同运行时间内,细砂滤池水头损失增长率高于常规砂滤池,应根据进水水质合理调整细砂滤池反冲洗周期。     

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。