南水北调工程丹江口水库原水预氧化对常规工艺和消毒副产物的影响
发布时间：2021-03-11 10:22
在南水北调中线工程丹江口水库作为原水的条件下开展中试试验,对比研究不同NaClO浓度和臭氧浓度下,预氯化和预臭氧化对藻类去除的影响、对混凝沉淀和砂滤工艺单元以及消毒副产物生成的影响。结果表明:在预氯化工艺中,混凝沉淀对藻类去除起到了主导作用;在预臭氧化工艺中,臭氧对藻类的破坏作用在藻类去除中占主导地位,预氯化工艺的除藻效率略高;预臭氧化对藻细胞破坏作用更强,导致水中溶解性有机物浓度升高,同时降低了混凝沉淀的除藻效率,导致出水中DOC浓度高于预氯化工艺;预氯化工艺中,消毒副产物以C-DBPs为主;预臭氧化工艺中,C-DBPs浓度低于预氯化工艺,但N-DBPs的种类和浓度均高于预氯化工艺。
【文章来源】：净水技术. 2020,39(10)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
中试试验中不同预氧化条件下各工艺单元对藻类的去除效果
本研究所用中试设备(图1)由混合池、絮凝反应池、斜管沉淀池、砂滤柱等组成,可实现“预氧化+混凝沉淀+过滤”试验工艺。原水首先进入原水箱,由进水泵提升后进入混凝反应池,在进水泵之后的管路上投加NaClO或臭氧进行预氯化或预臭氧化,臭氧接触时间为6 min;在混凝反应池前,投加PAC作为混凝剂,经三级絮凝反应,每级停留时间为6.5 min,混凝反应池出水进入斜管沉淀池,继而进入砂滤柱。斜管沉淀池尺寸为1.45 m × 0.41 m × 3.95 m,设计流量为1 m3/h,清水区上升流速为1 mm/s,斜管斜长为1 000 mm,斜管倾角为60°。砂滤柱内径为0.4 m,滤层为1.2 m 石英砂(d10=0.9 mm),滤速为7.96 m/h。混凝剂采用聚合氯化铝(PAC),投加量为20 mg/L(以商品计,Al2O3含量为10%)。预臭氧化臭氧投加量为0～2.5 mg/L,预氯化NaClO投加量为0～2 mg/L。为了控制藻类滋生,已预先在水体中投加了2 mg/L的NaClO。中试试验时,原水中的有效氯为0.01～0.06 mg/L,因此,中试试验中投加1.0 mg/L和2.0 mg/L 的NaClO可近乎看成有效氯为1.0 mg/L和2.0 mg/L。试验用水取自南水北调中线工程水源——丹江口水库,丹江口水库水源水质较好且稳定,但在运输过程中,特别是在夏季,数量增长最为明显,且以硅藻为主要藻种,主要水质参数如表1所示。表1 南水北调原水主要水质参数Tab.1 Water Quality of Raw Water from South-North Water Diversion Project 项目 数值 pH值 7.82～8.33 浑浊度/NTU 1.37±0.20 DOC/(mg·L-1) 2.54±0.15 UV254 0.121±0.005 藻类/(104个·L-1) 1 900±262
在预氯化工艺条件下,浑浊度能够得到很好的去除。其中,混凝沉淀对浑浊度的去除占主导作用,总的去除率可达90.5%,NaClO浓度的变化对浑浊度的去除无明显作用,如图3(a)所示。在预臭氧化工艺条件下,随着臭氧浓度从0增高至0.36 mg/L,浑浊度去除率下降了10.6%,此时混凝沉淀对浑浊度的去除依然占主导作用,如图3(b)所示。然而,随着臭氧浓度升高至1.17 mg/L,混凝对浑浊度的去除作用逐渐减弱,可能是因为臭氧将大分子物质氧化成小分子物质[6-7],导致混凝效果变差,也有可能是因为臭氧气泡量增加导致混凝效果变差。预臭氧化的运行使得混凝对浑浊度的去除效果下降,但对砂滤无明显影响,然而较高的浑浊度将进一步增加后续工艺对浑浊度去除的压力。2.4 预氯化/预臭氧化对藻类有机物的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]南水北调中线工程除藻拦污技术研究[J]. 吴林峰,李昊,张佩纶,李成. 人民黄河. 2019(01)
[2]臭氧/上向流BAC工艺去除二氯乙腈前驱物的优化[J]. 鲍娟,汪华耀,王帅,刘海燕,张绪婷,李士其,林涛. 中国给水排水. 2018(03)
[3]臭氧-混凝交互作用对混凝效果的影响[J]. 刘海龙,郭雪峰,王敏慧,焦茹媛,石健. 环境科学. 2015(09)
[4]预压力混凝沉淀除藻工艺中DOC变化规律研究[J]. 陈雯婧,丛海兵,徐亚军,王巍,蒋新跃,刘玉娇. 环境科学. 2014(07)
[5]生活饮用水中锰污染来源浅探[J]. 莫自兴. 疾病监测与控制. 2010(01)
硕士论文
[1]臭氧—混凝联用工艺效果影响因素的研究[D]. 贾双瑜.山西大学 2016
[2]预压力混凝沉淀除藻工艺中有机物变化规律与去除研究[D]. 陈雯婧.扬州大学 2015
[3]饮用水中N-亚硝胺类消毒副产物的研究[D]. 李婷.南京大学 2013
[4]化学预氧化对藻类特性及氯化消毒副产物生成规律的影响[D]. 谢鹏超.哈尔滨工业大学 2011
[5]饮用水臭氧化工艺研究与接触池流场模拟[D]. 张奎山.天津大学 2005
本文编号：3076316
【文章来源】：净水技术. 2020,39(10)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
中试试验中不同预氧化条件下各工艺单元对藻类的去除效果
本研究所用中试设备(图1)由混合池、絮凝反应池、斜管沉淀池、砂滤柱等组成,可实现“预氧化+混凝沉淀+过滤”试验工艺。原水首先进入原水箱,由进水泵提升后进入混凝反应池,在进水泵之后的管路上投加NaClO或臭氧进行预氯化或预臭氧化,臭氧接触时间为6 min;在混凝反应池前,投加PAC作为混凝剂,经三级絮凝反应,每级停留时间为6.5 min,混凝反应池出水进入斜管沉淀池,继而进入砂滤柱。斜管沉淀池尺寸为1.45 m × 0.41 m × 3.95 m,设计流量为1 m3/h,清水区上升流速为1 mm/s,斜管斜长为1 000 mm,斜管倾角为60°。砂滤柱内径为0.4 m,滤层为1.2 m 石英砂(d10=0.9 mm),滤速为7.96 m/h。混凝剂采用聚合氯化铝(PAC),投加量为20 mg/L(以商品计,Al2O3含量为10%)。预臭氧化臭氧投加量为0～2.5 mg/L,预氯化NaClO投加量为0～2 mg/L。为了控制藻类滋生,已预先在水体中投加了2 mg/L的NaClO。中试试验时,原水中的有效氯为0.01～0.06 mg/L,因此,中试试验中投加1.0 mg/L和2.0 mg/L 的NaClO可近乎看成有效氯为1.0 mg/L和2.0 mg/L。试验用水取自南水北调中线工程水源——丹江口水库,丹江口水库水源水质较好且稳定,但在运输过程中,特别是在夏季,数量增长最为明显,且以硅藻为主要藻种,主要水质参数如表1所示。表1 南水北调原水主要水质参数Tab.1 Water Quality of Raw Water from South-North Water Diversion Project 项目 数值 pH值 7.82～8.33 浑浊度/NTU 1.37±0.20 DOC/(mg·L-1) 2.54±0.15 UV254 0.121±0.005 藻类/(104个·L-1) 1 900±262
在预氯化工艺条件下,浑浊度能够得到很好的去除。其中,混凝沉淀对浑浊度的去除占主导作用,总的去除率可达90.5%,NaClO浓度的变化对浑浊度的去除无明显作用,如图3(a)所示。在预臭氧化工艺条件下,随着臭氧浓度从0增高至0.36 mg/L,浑浊度去除率下降了10.6%,此时混凝沉淀对浑浊度的去除依然占主导作用,如图3(b)所示。然而,随着臭氧浓度升高至1.17 mg/L,混凝对浑浊度的去除作用逐渐减弱,可能是因为臭氧将大分子物质氧化成小分子物质[6-7],导致混凝效果变差,也有可能是因为臭氧气泡量增加导致混凝效果变差。预臭氧化的运行使得混凝对浑浊度的去除效果下降,但对砂滤无明显影响,然而较高的浑浊度将进一步增加后续工艺对浑浊度去除的压力。2.4 预氯化/预臭氧化对藻类有机物的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]南水北调中线工程除藻拦污技术研究[J]. 吴林峰,李昊,张佩纶,李成. 人民黄河. 2019(01)
[2]臭氧/上向流BAC工艺去除二氯乙腈前驱物的优化[J]. 鲍娟,汪华耀,王帅,刘海燕,张绪婷,李士其,林涛. 中国给水排水. 2018(03)
[3]臭氧-混凝交互作用对混凝效果的影响[J]. 刘海龙,郭雪峰,王敏慧,焦茹媛,石健. 环境科学. 2015(09)
[4]预压力混凝沉淀除藻工艺中DOC变化规律研究[J]. 陈雯婧,丛海兵,徐亚军,王巍,蒋新跃,刘玉娇. 环境科学. 2014(07)
[5]生活饮用水中锰污染来源浅探[J]. 莫自兴. 疾病监测与控制. 2010(01)
硕士论文
[1]臭氧—混凝联用工艺效果影响因素的研究[D]. 贾双瑜.山西大学 2016
[2]预压力混凝沉淀除藻工艺中有机物变化规律与去除研究[D]. 陈雯婧.扬州大学 2015
[3]饮用水中N-亚硝胺类消毒副产物的研究[D]. 李婷.南京大学 2013
[4]化学预氧化对藻类特性及氯化消毒副产物生成规律的影响[D]. 谢鹏超.哈尔滨工业大学 2011
[5]饮用水臭氧化工艺研究与接触池流场模拟[D]. 张奎山.天津大学 2005
本文编号：3076316
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