水質毒性生物預警設備中預處理裝置的研發(fā).pdf

1、近些年來,水體污染事故頻發(fā),污染物種類繁多,使用理化設備已經無法實時、準確的對水質進行監(jiān)測,生物在線監(jiān)測應運而生。通過水生生物行為的變化,及時發(fā)現(xiàn)水體受污染情況,進而采取相應的應急措施,保證廣大人民群眾的生命財產安全。
　　通過調研,國內現(xiàn)在使用的14種生物在線監(jiān)測設備只有3種是國內自主研發(fā),國外產品價格昂貴,維護成本高。在這種大環(huán)境下深圳水務(集團)有限公司投入大量人力、物力研發(fā)了水質毒性生物預警設備(Real-time Bio

2、monitor for Water Toxicity,RTB),該設備采用斑馬魚作為指示生物,通過斑馬魚行為軌跡的變化對水體進行實時監(jiān)測。RTB已經在全國多個地方應用,對保障供水安全發(fā)揮了重要的作用,但是在運行中發(fā)現(xiàn)高濁度、高余氯將影響到設備的穩(wěn)定運行,導致誤報警頻發(fā)。
　　為了采取措施解決這一問題,對典型的水質毒性在線生物監(jiān)測預警設備進行調研,以期汲取其他設備的優(yōu)點。但是調研結果表明,國內外設備普遍存在高濁度、高余氯環(huán)境條件下無

3、法穩(wěn)定運行的問題。
　　因此本文將從擴大RTB應用范圍、提高設備運行穩(wěn)定性、減少誤報警頻率的角度展開研究,主要包括三部分內容:RTB中斑馬魚生存條件的研究、濁度預處理裝置的優(yōu)化改進以及余氯脫除裝置的研發(fā)。
　　當水體中濁度過高時,構成濁度的顆粒物質會進入斑馬魚的魚鰓,影響斑馬魚的呼吸,并粘附在斑馬魚的體表,導致斑馬魚行為出現(xiàn)異常,產生誤報警的現(xiàn)象。為了保證設備的穩(wěn)定運行,需要將RTB進水濁度控制在8NTU以下。
　　對

4、現(xiàn)有濁度預處理裝置進行調試,確定砂濾罐的反沖洗強度為800L/h,運行周期為24h,反沖洗時間為30min,正洗時間為10min。去除內置預處理裝置中的排泥器,預處理裝置對pH、DO、電導率影響較小,對重金屬、有機物去除有限,不會影響到RTB對受污染水體的監(jiān)測。
　　余氯進入水中后形成的次氯酸會腐蝕斑馬魚的魚鰓,使斑馬魚出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象,嚴重時會導致斑馬魚窒息死亡。為了保證設備的穩(wěn)定運行,需要將RTB進水余氯控制在0.03mg/L以下

5、。
　　按照1.3:1的比例投加硫代硫酸鈉,可以保證在1min內有效的脫除水體中的余氯,并且按照此比例投加的硫代硫酸鈉不會對pH、電導率、斑馬魚的行為造成影響。
　　21g的Na2S2O3·5H2O可以滿足7d的脫氯要求,脫氯效果穩(wěn)定。設備安裝、維護方便,設計制作成本低,可以確保RTB監(jiān)測出廠水時運行穩(wěn)定。
　　本課題研發(fā)的濁度預處理裝置及余氯脫除裝置,已經配套RTB在水廠進行應用,運行穩(wěn)定,效果較好,可以確保RTB高