臭氧-炭砂濾池對(duì)灤河水深度處理中試研究.pdf

1、隨著水源污染的嚴(yán)重和飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，常規(guī)水處理工藝很難使飲用水達(dá)到新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此提供優(yōu)質(zhì)安全的飲用水成為供水界亟需解決的重大問題。本論文以天津芥園水廠夏、秋兩季引入的微污染灤河水為研究對(duì)象，通過中試深入系統(tǒng)地研究了臭氧-炭砂濾池的凈水效果及影響因素，同時(shí)開展了臭氧-炭砂濾池生物強(qiáng)化技術(shù)研究。
　　天津飲用水原水主要來自引灤工程，對(duì)天津?yàn)春铀吹恼{(diào)查發(fā)現(xiàn)，引灤流域受到了不同程度的有機(jī)污染，水體中含有較多小分子有機(jī)物，這些有

2、機(jī)物具有很強(qiáng)的消毒副產(chǎn)物（DBPs）生成能力，傳統(tǒng)的凈水工藝很難將其去除。通過試驗(yàn)認(rèn)定在常規(guī)工藝后增設(shè)臭氧-炭砂濾池能夠在保障出水濁度的同時(shí)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行有效去除。
　　本研究對(duì)深度處理中臭氧氧化作用及其如何確定最佳投加量進(jìn)行了研究，通過中試試驗(yàn)確定了最佳的臭氧投加量。試驗(yàn)結(jié)果表明，臭氧氧化作用能夠有效降低水中CODMn及UV254的含量；臭氧的投加能夠?qū)е滤锌缮锿袡C(jī)碳（AOC）及可生物降解有機(jī)碳（BDOC）含量的升高，因此

3、臭氧氧化工藝不能單獨(dú)應(yīng)用于常規(guī)工藝的過濾后面，在臭氧氧化后應(yīng)設(shè)置炭砂濾池用來降低由于臭氧的氧化作用而升高的AOC及BDOC含量。
　　對(duì)臭氧-炭砂濾池的凈水效能進(jìn)行了全面研究，以灤河水經(jīng)常規(guī)處理后出水為試驗(yàn)用水，經(jīng)過臭氧-炭砂濾池深度處理使?jié)岫?、UV254、CODMn、消毒副產(chǎn)物前體物、AOC、細(xì)菌、藻毒素等指標(biāo)均達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，去除效果明顯。
　　為了進(jìn)一步提高臭氧-炭砂濾池的效能，發(fā)揮微生物的作用，以便延長(zhǎng)臭氧-炭砂濾池

4、的使用壽命，對(duì)臭氧-炭砂濾池進(jìn)行生物強(qiáng)化，把人工篩選與培養(yǎng)的微生物接種到臭氧-炭砂濾池中，將其具體應(yīng)用到中試系統(tǒng)，不僅強(qiáng)化了活性炭床中微生物的作用，而且顯著提高了臭氧-炭砂濾池對(duì)污染物質(zhì)的去除效果。結(jié)果表明，與臭氧-炭砂濾池相比，經(jīng)過生物強(qiáng)化后的臭氧-炭砂濾池對(duì)總有機(jī)碳的平均去除率達(dá)到49.83％，提高了近15%，并且去除效果穩(wěn)定，對(duì)三鹵甲烷前體物的去除率提高了10～26%，對(duì)鹵乙酸前體物的去除率提高了20～45%。
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5、試驗(yàn)表明，臭氧-生物炭砂濾池出水的致突變性為陰性，同時(shí)出水細(xì)菌對(duì)氯的耐受力低，更易被后續(xù)的消毒工藝所去除，證明了生物強(qiáng)化炭砂濾池工藝的安全性。通過對(duì)生物穩(wěn)定性的研究表明，臭氧-生物強(qiáng)化炭砂濾池對(duì)AOC的去除率達(dá)到86.5%，比未生物強(qiáng)化的臭氧-炭砂濾池高出26.5%。
　　本研究對(duì)臭氧-炭砂濾池的影響因素進(jìn)行了分析研究，系統(tǒng)地分析、比較了活性炭底部設(shè)置砂層的效果，研究表明砂層在截留細(xì)小顆粒物，其中包括活性炭粉末、細(xì)菌、細(xì)小絮體等方

6、面具有明顯的效果，能夠有效提高炭砂濾池工藝出水的生物安全性，在保障出水濁度方面具有重要的作用，通過試驗(yàn)確定了適宜的砂層厚度。
　　同時(shí)對(duì)濾速、反沖洗方式等運(yùn)行條件進(jìn)行了研究，確定了濾速、工作周期、反沖洗方式及強(qiáng)度等具體參數(shù)。
　　針對(duì)灤河水質(zhì)考察了溶解氧、溫度、停留時(shí)間等因素對(duì)臭氧-炭砂濾池出水效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過生物強(qiáng)化后的臭氧-炭砂濾池即使在較低的溫度條件下對(duì)CODMn的最高去除率仍可以達(dá)到19.3%，對(duì)UV2