长江南京段微污染水源水深度处理工艺的试验研究

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1、摘要长江南京段微污染水源水深度处理工艺的试验研究硕士研究生：王永浩指导教师：李先宁教授吕锡武教授周克梅高工摘要随着水源水逐渐呈现出微污染状态，常规处理工艺面临着原水中氨氮及高锰酸盐指数的浓度升高等一系列问题的挑战，使得水厂出水水质下降、生物稳定性降低，因此，对呈现微污染状态的水源水进行强化生物处理显得尤为重要和紧迫。长江南京段的水源水水质虽能常年保持在II—III类，但个别指标如冬季的氨氮超标为Iv类，且呈现恶化趋势，原水高锰酸盐指数升高，原水中检测出的微量有机物种类增加，长江南京段的水源水已呈现微污染特征。基于此，本文以长江南京段原水为研究对象，以提

2、高出水水质和生物稳定性为目标，考察了预臭氧一常规处理工艺(工艺I)、预臭氧一混凝—沉淀一生物强化滤池工艺(工艺II)、预臭氧一混凝—沉淀一生物活性炭滤池工艺(工艺III)、混凝一沉淀—后臭氧一生物活性炭滤池工艺(工艺IV)去除水中污染物的效能，并阐述其对污染物的去除机理。本文的主要研究内容和结果如下：通过不同臭氧投加量与臭氧接触时间的试验研究，确定预臭氧的适宜臭氧投加量为3mg／L、臭氧停留时间为10min：后臭氧的适宜投加量为2mg／L、臭氧停留时间为10min。研究不同滤速、反冲洗工况下生物强化滤池、生物活性炭滤池对氨氮、CODM。的去除效果，确定

3、两种滤池在滤速为1．9m／h时对污染物的去除效果较好。同时研究表明生物强化滤池与生物活性炭滤池的适宜反冲方式为气水联合反冲洗。并确定生物强化滤池的适宜反冲洗工况为：气冲强度控制在6L／s·m2，历时5rain；水冲强度控制在15L／s·m2左右，历时10min。确定生物活性炭滤池的适宜反冲洗工况为：低强度气反冲5L／m2·S，历时5min，高强度水反冲15L／m2·S，反冲洗时间15min。在各处理单元适宜工况的基础上，考察上述各组合工艺(I、II、Ⅲ、IV)长期运行条件下，其对常规指标(浊度、氨氮、亚硝酸盐氮)，有机物(CODr‰、UV254、DOC

4、)，生物稳定性(BDOC、AOC)的去除情况，及各工艺出水的分子量分布。考察结果表明工艺I对浊度、氨氮、亚硝酸盐氮的去除率为98％、38％、70％，工艺II的去除率为99％、87％、96％，工艺ⅡI为99％、95％、98％，工艺Ⅳ为99％、95％、94％。各工艺出水的上述3种指标均达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749．2006)的要求。各工艺对有机物(COD№、UV254、DOC)的去除效果表明，工艺I对三种有机物指标的去除率分别为55％、82％、51％，工艺II的去除率分别为75％、91％、62％，工艺ⅡI的去除率分别为85％、91％、70％，工

5、艺Ⅳ的去除率分别为90％、93％、68％。各工艺出水的COD№已达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749．2006)的要求。了解各工艺出水的生物稳定性，明确其对BDOC、AOC的去除率。工艺I对BDOC、AOC的去除率为36％、30％，工艺II的去除率为82％、50％，工艺III为90％、65％，工艺Ⅳ为90％、66％。工艺II、III、Ⅳ出水的BDOC浓度在O．1mg／L左右，AOC低于100嵋／L，均达到生物稳定性的要求，而工艺I的出水尚不能达到水质的生物稳定性的要求。长江南京段水源水中主要以小分子量有机物为主，本文考察各工艺对位于>100K、10

6、K～100K、5K~10K、ll<~5K、500-1K、<500Dalton六个分子量区间中的有机物的去除效果，得出工艺II、ⅡI、Ⅳ对各分子量区间的有机物均有较好的去除效果，而工艺I对分子量>5KDalton的有机物具有较好东南大学硕士学位论文的去除效果，其对<5KDalton的小分子有机物去除率较低。考察不同活性炭类型对两类滤池出水水质的影响，同时研究滤池中生物量及生物活性。4种生物滤池中生物量呈显著的成层分布，随滤层深度增加生物量降低；但无论是生物强化滤池还是生物活性炭滤池，以颗粒炭为填料的滤池出水水质优于柱状炭滤池，生物量及生物活性明显优于柱状

7、炭滤池，其运行周期也明显长于以柱状炭为填料的滤池。关键词：臭氧；生物强化过滤；生物活性炭；生物稳定性；生物量：生物活性江苏省建设厅科技计划项目(JS2007JH22)南京市自来水总公司项目IIThequalityoftherawwaterfromtheYangtzeRiverinNanjingkeepsinGradeII-III，withoneindex，ammonianitrogen，especiallyinwinter,reachingthestandardofGradeIV．Thechemistryoxygendemandandthevariet

8、iesofmicro·pollutantsissomehowincreasing．Undert