南水北調(diào)工程丹江口水庫(kù)原水預(yù)氧化對(duì)常規(guī)工藝和消毒副產(chǎn)物的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-11 10:22
在南水北調(diào)中線工程丹江口水庫(kù)作為原水的條件下開(kāi)展中試試驗(yàn),對(duì)比研究不同NaClO濃度和臭氧濃度下,預(yù)氯化和預(yù)臭氧化對(duì)藻類(lèi)去除的影響、對(duì)混凝沉淀和砂濾工藝單元以及消毒副產(chǎn)物生成的影響。結(jié)果表明:在預(yù)氯化工藝中,混凝沉淀對(duì)藻類(lèi)去除起到了主導(dǎo)作用;在預(yù)臭氧化工藝中,臭氧對(duì)藻類(lèi)的破壞作用在藻類(lèi)去除中占主導(dǎo)地位,預(yù)氯化工藝的除藻效率略高;預(yù)臭氧化對(duì)藻細(xì)胞破壞作用更強(qiáng),導(dǎo)致水中溶解性有機(jī)物濃度升高,同時(shí)降低了混凝沉淀的除藻效率,導(dǎo)致出水中DOC濃度高于預(yù)氯化工藝;預(yù)氯化工藝中,消毒副產(chǎn)物以C-DBPs為主;預(yù)臭氧化工藝中,C-DBPs濃度低于預(yù)氯化工藝,但N-DBPs的種類(lèi)和濃度均高于預(yù)氯化工藝。
【文章來(lái)源】:凈水技術(shù). 2020,39(10)
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
中試試驗(yàn)中不同預(yù)氧化條件下各工藝單元對(duì)藻類(lèi)的去除效果
本研究所用中試設(shè)備(圖1)由混合池、絮凝反應(yīng)池、斜管沉淀池、砂濾柱等組成,可實(shí)現(xiàn)“預(yù)氧化+混凝沉淀+過(guò)濾”試驗(yàn)工藝。原水首先進(jìn)入原水箱,由進(jìn)水泵提升后進(jìn)入混凝反應(yīng)池,在進(jìn)水泵之后的管路上投加NaClO或臭氧進(jìn)行預(yù)氯化或預(yù)臭氧化,臭氧接觸時(shí)間為6 min;在混凝反應(yīng)池前,投加PAC作為混凝劑,經(jīng)三級(jí)絮凝反應(yīng),每級(jí)停留時(shí)間為6.5 min,混凝反應(yīng)池出水進(jìn)入斜管沉淀池,繼而進(jìn)入砂濾柱。斜管沉淀池尺寸為1.45 m × 0.41 m × 3.95 m,設(shè)計(jì)流量為1 m3/h,清水區(qū)上升流速為1 mm/s,斜管斜長(zhǎng)為1 000 mm,斜管傾角為60°。砂濾柱內(nèi)徑為0.4 m,濾層為1.2 m 石英砂(d10=0.9 mm),濾速為7.96 m/h。混凝劑采用聚合氯化鋁(PAC),投加量為20 mg/L(以商品計(jì),Al2O3含量為10%)。預(yù)臭氧化臭氧投加量為0~2.5 mg/L,預(yù)氯化NaClO投加量為0~2 mg/L。為了控制藻類(lèi)滋生,已預(yù)先在水體中投加了2 mg/L的NaClO。中試試驗(yàn)時(shí),原水中的有效氯為0.01~0.06 mg/L,因此,中試試驗(yàn)中投加1.0 mg/L和2.0 mg/L 的NaClO可近乎看成有效氯為1.0 mg/L和2.0 mg/L。試驗(yàn)用水取自南水北調(diào)中線工程水源——丹江口水庫(kù),丹江口水庫(kù)水源水質(zhì)較好且穩(wěn)定,但在運(yùn)輸過(guò)程中,特別是在夏季,數(shù)量增長(zhǎng)最為明顯,且以硅藻為主要藻種,主要水質(zhì)參數(shù)如表1所示。表1 南水北調(diào)原水主要水質(zhì)參數(shù)Tab.1 Water Quality of Raw Water from South-North Water Diversion Project 項(xiàng)目 數(shù)值 pH值 7.82~8.33 渾濁度/NTU 1.37±0.20 DOC/(mg·L-1) 2.54±0.15 UV254 0.121±0.005 藻類(lèi)/(104個(gè)·L-1) 1 900±262
在預(yù)氯化工藝條件下,渾濁度能夠得到很好的去除。其中,混凝沉淀對(duì)渾濁度的去除占主導(dǎo)作用,總的去除率可達(dá)90.5%,NaClO濃度的變化對(duì)渾濁度的去除無(wú)明顯作用,如圖3(a)所示。在預(yù)臭氧化工藝條件下,隨著臭氧濃度從0增高至0.36 mg/L,渾濁度去除率下降了10.6%,此時(shí)混凝沉淀對(duì)渾濁度的去除依然占主導(dǎo)作用,如圖3(b)所示。然而,隨著臭氧濃度升高至1.17 mg/L,混凝對(duì)渾濁度的去除作用逐漸減弱,可能是因?yàn)槌粞鯇⒋蠓肿游镔|(zhì)氧化成小分子物質(zhì)[6-7],導(dǎo)致混凝效果變差,也有可能是因?yàn)槌粞鯕馀萘吭黾訉?dǎo)致混凝效果變差。預(yù)臭氧化的運(yùn)行使得混凝對(duì)渾濁度的去除效果下降,但對(duì)砂濾無(wú)明顯影響,然而較高的渾濁度將進(jìn)一步增加后續(xù)工藝對(duì)渾濁度去除的壓力。2.4 預(yù)氯化/預(yù)臭氧化對(duì)藻類(lèi)有機(jī)物的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]南水北調(diào)中線工程除藻攔污技術(shù)研究[J]. 吳林峰,李昊,張佩綸,李成. 人民黃河. 2019(01)
[2]臭氧/上向流BAC工藝去除二氯乙腈前驅(qū)物的優(yōu)化[J]. 鮑娟,汪華耀,王帥,劉海燕,張緒婷,李士其,林濤. 中國(guó)給水排水. 2018(03)
[3]臭氧-混凝交互作用對(duì)混凝效果的影響[J]. 劉海龍,郭雪峰,王敏慧,焦茹媛,石健. 環(huán)境科學(xué). 2015(09)
[4]預(yù)壓力混凝沉淀除藻工藝中DOC變化規(guī)律研究[J]. 陳雯婧,叢海兵,徐亞軍,王巍,蔣新躍,劉玉嬌. 環(huán)境科學(xué). 2014(07)
[5]生活飲用水中錳污染來(lái)源淺探[J]. 莫自興. 疾病監(jiān)測(cè)與控制. 2010(01)
碩士論文
[1]臭氧—混凝聯(lián)用工藝效果影響因素的研究[D]. 賈雙瑜.山西大學(xué) 2016
[2]預(yù)壓力混凝沉淀除藻工藝中有機(jī)物變化規(guī)律與去除研究[D]. 陳雯婧.揚(yáng)州大學(xué) 2015
[3]飲用水中N-亞硝胺類(lèi)消毒副產(chǎn)物的研究[D]. 李婷.南京大學(xué) 2013
[4]化學(xué)預(yù)氧化對(duì)藻類(lèi)特性及氯化消毒副產(chǎn)物生成規(guī)律的影響[D]. 謝鵬超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]飲用水臭氧化工藝研究與接觸池流場(chǎng)模擬[D]. 張奎山.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3076316
【文章來(lái)源】:凈水技術(shù). 2020,39(10)
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
中試試驗(yàn)中不同預(yù)氧化條件下各工藝單元對(duì)藻類(lèi)的去除效果
本研究所用中試設(shè)備(圖1)由混合池、絮凝反應(yīng)池、斜管沉淀池、砂濾柱等組成,可實(shí)現(xiàn)“預(yù)氧化+混凝沉淀+過(guò)濾”試驗(yàn)工藝。原水首先進(jìn)入原水箱,由進(jìn)水泵提升后進(jìn)入混凝反應(yīng)池,在進(jìn)水泵之后的管路上投加NaClO或臭氧進(jìn)行預(yù)氯化或預(yù)臭氧化,臭氧接觸時(shí)間為6 min;在混凝反應(yīng)池前,投加PAC作為混凝劑,經(jīng)三級(jí)絮凝反應(yīng),每級(jí)停留時(shí)間為6.5 min,混凝反應(yīng)池出水進(jìn)入斜管沉淀池,繼而進(jìn)入砂濾柱。斜管沉淀池尺寸為1.45 m × 0.41 m × 3.95 m,設(shè)計(jì)流量為1 m3/h,清水區(qū)上升流速為1 mm/s,斜管斜長(zhǎng)為1 000 mm,斜管傾角為60°。砂濾柱內(nèi)徑為0.4 m,濾層為1.2 m 石英砂(d10=0.9 mm),濾速為7.96 m/h。混凝劑采用聚合氯化鋁(PAC),投加量為20 mg/L(以商品計(jì),Al2O3含量為10%)。預(yù)臭氧化臭氧投加量為0~2.5 mg/L,預(yù)氯化NaClO投加量為0~2 mg/L。為了控制藻類(lèi)滋生,已預(yù)先在水體中投加了2 mg/L的NaClO。中試試驗(yàn)時(shí),原水中的有效氯為0.01~0.06 mg/L,因此,中試試驗(yàn)中投加1.0 mg/L和2.0 mg/L 的NaClO可近乎看成有效氯為1.0 mg/L和2.0 mg/L。試驗(yàn)用水取自南水北調(diào)中線工程水源——丹江口水庫(kù),丹江口水庫(kù)水源水質(zhì)較好且穩(wěn)定,但在運(yùn)輸過(guò)程中,特別是在夏季,數(shù)量增長(zhǎng)最為明顯,且以硅藻為主要藻種,主要水質(zhì)參數(shù)如表1所示。表1 南水北調(diào)原水主要水質(zhì)參數(shù)Tab.1 Water Quality of Raw Water from South-North Water Diversion Project 項(xiàng)目 數(shù)值 pH值 7.82~8.33 渾濁度/NTU 1.37±0.20 DOC/(mg·L-1) 2.54±0.15 UV254 0.121±0.005 藻類(lèi)/(104個(gè)·L-1) 1 900±262
在預(yù)氯化工藝條件下,渾濁度能夠得到很好的去除。其中,混凝沉淀對(duì)渾濁度的去除占主導(dǎo)作用,總的去除率可達(dá)90.5%,NaClO濃度的變化對(duì)渾濁度的去除無(wú)明顯作用,如圖3(a)所示。在預(yù)臭氧化工藝條件下,隨著臭氧濃度從0增高至0.36 mg/L,渾濁度去除率下降了10.6%,此時(shí)混凝沉淀對(duì)渾濁度的去除依然占主導(dǎo)作用,如圖3(b)所示。然而,隨著臭氧濃度升高至1.17 mg/L,混凝對(duì)渾濁度的去除作用逐漸減弱,可能是因?yàn)槌粞鯇⒋蠓肿游镔|(zhì)氧化成小分子物質(zhì)[6-7],導(dǎo)致混凝效果變差,也有可能是因?yàn)槌粞鯕馀萘吭黾訉?dǎo)致混凝效果變差。預(yù)臭氧化的運(yùn)行使得混凝對(duì)渾濁度的去除效果下降,但對(duì)砂濾無(wú)明顯影響,然而較高的渾濁度將進(jìn)一步增加后續(xù)工藝對(duì)渾濁度去除的壓力。2.4 預(yù)氯化/預(yù)臭氧化對(duì)藻類(lèi)有機(jī)物的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]南水北調(diào)中線工程除藻攔污技術(shù)研究[J]. 吳林峰,李昊,張佩綸,李成. 人民黃河. 2019(01)
[2]臭氧/上向流BAC工藝去除二氯乙腈前驅(qū)物的優(yōu)化[J]. 鮑娟,汪華耀,王帥,劉海燕,張緒婷,李士其,林濤. 中國(guó)給水排水. 2018(03)
[3]臭氧-混凝交互作用對(duì)混凝效果的影響[J]. 劉海龍,郭雪峰,王敏慧,焦茹媛,石健. 環(huán)境科學(xué). 2015(09)
[4]預(yù)壓力混凝沉淀除藻工藝中DOC變化規(guī)律研究[J]. 陳雯婧,叢海兵,徐亞軍,王巍,蔣新躍,劉玉嬌. 環(huán)境科學(xué). 2014(07)
[5]生活飲用水中錳污染來(lái)源淺探[J]. 莫自興. 疾病監(jiān)測(cè)與控制. 2010(01)
碩士論文
[1]臭氧—混凝聯(lián)用工藝效果影響因素的研究[D]. 賈雙瑜.山西大學(xué) 2016
[2]預(yù)壓力混凝沉淀除藻工藝中有機(jī)物變化規(guī)律與去除研究[D]. 陳雯婧.揚(yáng)州大學(xué) 2015
[3]飲用水中N-亞硝胺類(lèi)消毒副產(chǎn)物的研究[D]. 李婷.南京大學(xué) 2013
[4]化學(xué)預(yù)氧化對(duì)藻類(lèi)特性及氯化消毒副產(chǎn)物生成規(guī)律的影響[D]. 謝鵬超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]飲用水臭氧化工藝研究與接觸池流場(chǎng)模擬[D]. 張奎山.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3076316
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