粉末活性炭吸附技术处理源水臭味的应用研究

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1、粉末活性炭吸附技术处理源水臭味的应用研究更新时间：09-9-1715:41摘要：随着水资源日益紧缺、水质恶化，原水嗅味问题成为我国自来水厂迫切关注的水质问题。本研究对北京市地表水水源突发嗅味问题进行了较为全面的分析，确定2－MIB为水体主要致嗅物质。常规工艺不能有效解决嗅味问题，采用粉末活性炭可以有效地吸附嗅味物质，经试验研究及运行验证，在原水2-MIB浓度100ng/L以上的条件下，可将出厂水2-MIB浓度控制在10ng/L以下，解决了因嗅味引起的用户投诉。关键词：嗅味；2-MIB；粉末活性炭；常规处理；引言   随着生活水平的

2、提高，人们对饮用水的质量提出了更高的要求。合乎需要的饮用水必须拥有良好的视觉、嗅觉和味觉。水的感官性状是人们对饮用水质量的直观判断，是评价水质的重要依据。感官性状指标包括：水的色度、嗅味、和混浊度1。而嗅和味是人类评价饮用水质量的最早的参数，因为它能被饮用者最直观地判断2。饮用水中出现令人讨厌的气味是一个全球性的问题，在美洲、澳洲、欧洲、非洲和亚洲的饮用水中普遍存在异味问题，国外在饮用水中嗅味研究方面起步早，在嗅味分析检测方法，水源地污染源种类及其成因和去除技术研究方面都取得了很多成果。早在1993年，日本便规定了采用粉末活性炭处

3、理2-MIB和Geosmin浓度为20ng/L，活性炭滤池出水浓度为10ng/L3。在给水厂处理嗅味的常用方法有粉末炭吸附和臭氧氧化。第九水厂原水取自密云水库。随着水库蓄水量的逐年减少，水库富营养化程度加剧，在2002年9月曾经发生局部水华现象，出厂水嗅味一度达到一级，用户反映强烈。后经试验研究，确定了高锰酸钾预氧化技术去除嗅味，出厂水基本无味，用户反映有所缓解。2005年8月，自来水公司陆续接到用户投诉，并有上升趋势，虽经提高高锰酸钾投药量，仍不能彻底解决管网水嗅味问题。为此，第九水厂采用粉末炭与活性炭滤池联用技术对饮用水中嗅味

4、开展处理研究，同时，与高锰酸钾和臭氧预氧化进行技术比较，最终确定了粉末炭吸附工艺并建立应急处理方案，改善了出厂水水质。1原水嗅味问题1.1原水藻类分析12富营养化水体发生异嗅的藻类和放线菌在新陈代谢过程中产生的发臭物使水体产生异嗅2。通过对密云水库长期监测，发现藻类高发期为春秋两季，尤以秋季最高。见图1。同样嗅味投诉事件的出现也具有一定的规律性，春秋季节多发，且秋季尤其明显。由图1可见虽然2002年藻类总数较2004年少，但由于蓝藻数量占藻类总数的30%以上，引起了出厂水嗅味问题。而2004年9月藻类以硅藻为主，占77%，蓝藻占1

5、9%。在工艺中通过提高高锰酸钾投加量，提高加药量强化混凝沉淀工艺后，便可控制出厂水嗅味，用户投诉很少。2005年由于改变藻类的监测方法，藻类总体数量较往年下降了4倍左右。根据对密云水库藻类品种的分析可以发现在蓝绿藻衰退后和上升阶段，用户嗅味反映最强烈，与相关研究成果规律相同2、6。1.2水库原水中的嗅味物质分析12目前，已被查明的致嗅物质主要是2-MIB（二甲基异莰醇）和Geosmin（土臭素）。为更好的应对原水嗅味问题，通过对水库水中嗅味物质进行分析，发现原水2-MIB为主要致嗅物质6。取水库原水经SDE富集后，通过GC-MS进

6、行定性和定量分析，结果如表1所示。国内对嗅味物质无量化标准，参考日本饮水标准，嗅味物质2-MIB、Geosmin应达到10ng/L以下；法国相关资料认为当2-MIB浓度在5ng/L时便会产生2级嗅阈值3，因此对5－10ng/L的嗅味物质含量人便可感知。由表1可以确定，2005年原水9月初水库原水2-MIB浓度高达100ng/l以上，Geosmin浓度较低，水库水致嗅物质以2-MIB为主，高出日本标准10余倍。2-MIB经过九厂常规＋活性炭对2-MIB的处理未能达到10ng/L以下，本年度出厂水和管网水主要致嗅物质为2-MIB，Ge

7、osmin对出厂水嗅味贡献较小。  2主要处理技术与效果评估2.1常规＋活性炭处理流程对2-MIB的去除效果第九水厂设计供水能力150万m3/日，分三期建设，水处理工艺均为常规加活性炭深度处理工艺。一期原水为回流水和密云水库水：机械加速澄清池、煤砂虹吸滤池和活性炭滤池。二、三期处理水库水：波形板反应沉淀池、气水反冲煤滤池、炭滤池。全厂生产工艺流程如图3所示：12由于2005年9月初期，用户对嗅味的反映主要集中在一期供水范围，便对一期各生产环节进行嗅味物质检测。见表2。发现，混合了回流水的一期进水中2-MIB浓度高达280ng/l。

8、由于生产回流水包括污泥上清液和反冲排水上清液，两水源中浓缩了较高浓度的嗅味物质，活性炭滤池难以全部吸附处理，导致出厂水嗅味浓度较高。原水经过混凝沉淀、过滤等常规水处理单元时对MIB去除效率低54％。通过高锰酸钾预氧化、调整混凝药剂的投加量，很难将溶