不同水源水质的给水深度处理技术

不同水源水质的给水深度处理技术摘要：当前我国地表水源很少达到Ⅱ类，大多数在Ⅲ类。标准中指出：集中式生活饮用水地表水源地水质超标项目经自来水厂净化处理后，必须达到“生活饮用水卫生规范”的要求，因此结合水源水质研究不同净化技术非常必要。关键字：水源水质给水深度我国水污染防治法与其实施细则明确规定：集中式生活饮用水地表水源地一级保护区，其水质同地表水环境质量标准(GB3838．2002)Ⅱ类，现将Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类中耗氧量(高锰酸盐指数)与氨氮项目中的限值列于表1。表l地表水环境质量标准基本项目标准限值项目．ⅡⅡⅣⅤ耗氧量461015氨氮O．51．01．52．O当前我国地表水源很少达到Ⅱ类，大多数在Ⅲ类。标准中指出：集中式生活饮用水地表水源地水质超标项目经自来水厂净化处理后，必须达到“生活饮用水卫生规范”的要求，因此结合水源水质研究不同净化技术非常必要。根据清华大学环境工程科学与工程系近年来的研究结果叙述如下。一、生活饮用水水质卫生规范中明确规定：耗氧量≤3mg／L，氨氮暂无限值(建设部供水水质标准规定≤0．5mg／L)，水源水质中规定耗氧量≤4mg／L。采用传统的处理工艺，即混凝沉淀．过滤一消毒，即能满足规范规定：耗氧量(CODMn)≤3mg／L。常规处理能去除CODMn30—40％。氨氮传统处理去除甚微，只有在消毒技术中能被氯氧化成氯胺，但一般要求去除1mg／L氨氮需加7～8mg／L氯。如果滤池进水中不含氯，则滤池中滤料层必将有氨氧化菌，能去除部分氨氮。假使采用活性炭滤料，其上长有生物膜也能多除氨氮。但因水中溶解氧有限，最多能去除2mg／L。氨氮。所以可以认为CODMn4mg／L，NH4+-N≤3mg／L时，传统工艺可以达到CODMn≤3mg／L，NH4+-N≤0．5mg／L。二、水源水质中耗氧量CODMn≤6mg／L，NH4+-N≤3mg／LCODMn通过强化混凝(多用混凝剂、调节进水的pH值等方法)与快滤池改造成活性滤池(滤料上部以活性炭代替砂，或整层换成活性炭)，即：传统处理(强化混凝，活性滤池)可使CODMn≤3mg／L，但混凝调pH费用较高，多加不经济，此时可改为：传统处理+深度处理(O3+BAC)，以上两种工艺都可将NH4+-N控制在0．5mg／L，CODMn≤3mg／L。三、水源水中CODMn6mg／L，NH4+-N3mg／L考虑到NH4+-N只能依*活性滤池或生物活性炭滤池去除，而且滤池去除NH4+-N最多2mg／L(不能曝气)。原水NH4+-N高时3mg／L，应采用生物预处理先去除NH4+-N大部分，小部分剩余NH4+-N由后续滤池去除，也即：生物预处理+传统处理+深度处理。四、水源水中CODMn6.0mg／L，8.0mg／L，NH4+-N3.0mg／L因深度处理中O3+BAC与传统处理结合的工艺可以去除CODMn50~60％，也即一级O3+BAC需水源水控制CODMn≤6．0mg／L。当CODMn在6．0-8．0mg／L时，需采用两级O3+BAC，即传统处理+O3+BAC+O3+BAC，此时传统处理加两级O3+BAC约可去除CODMn70％，可保证达到CODMn≤3．0mg／L。五、水源水具有高氨氮，高有机污染CODMn6．0-8．0mg／L，NH4+-N3mg／L，此时需再采用生物预处理以减轻后续处理的负担与保证出水NH4+-N≤0．5mg／L，即：生物预处理+传统工艺+两级O3+BAC。六、水源水CODMn8．0mg／L，NH4+-N3mg／L一般情况，应该改换水源，如仍需用此水源，则须采用膜技术(纳滤膜或反渗透)。但膜技术投资高，运行管理复杂(主要是洗膜)，尚需摸索经验。根据目前统计的数据，对以上诸技术去除CODMn、NH4+-N其基建设备投资，运行费列于表2。表2预处理与深度处理技术投资与运转费用技术单位水最投资元／m3／d单位水景运转费元／m3(包括折旧)牛物预处理80～1200．05O，+BAC250～3000．2～0-3超滤膜国内300国外600纳滤膜与反渗透600～800根据以上所述，当水源水质条件受限制，原水耗氧量4-6mg／L，氨氮3mg／L时，采用增加O3+BAC就可达到出水要求，此时基建投资增加约250元／m3／d，运转费约0．3元／m3。如氨氮3mg／L，再增加生物预处理时，基建投资增加约370元／m3／d，运转费0．35元／m3。各地政府应协调好水价(优质水价)，在自来水费增．加0．3元／m3情况下，可招标吸收民营资本进行提高自来水水质的工程投资。工程约在一年内可以完成收到提高水质的效果。至于管网改造的问题，则要逐年进行，投入要比净水厂改造费用大，时间需长些，待管网改造好，整个城市就能接近国际先进水平。即使管网暂缓改造，只要净水厂工艺得到改造，就能保证居民喝到干净安全的水。表3净水厂改造的基建投资与运行费用序上除效果％增加赞用号工艺作用机理功能有机物CODMn氨氮亚硝酸盐色臭味AOCAmes活性基建／元/m3运转／元／m3l常规艺混凝、接触凝聚除浊、消毒2010～20负增长一定少量负增长2活性炭吸附物理吸附、部分生物降解去除有机物20～50少量少量很有效部分很有效80～1000．12~0153臭氧-活性炭化学氧化、物理吸附、生物降解去除有机物20～5080～9080~90很有效很有效微有效综合200-300O345~50)0．2～O3（O3O．05～O．10～50）4生物坝处理生物降解、吸附、絮凝去除氨氮、亚硝酸氮、有机物10～2585～9090部分有效不明显80～1200．105强化混凝创造良好水力条件、吸附架桥充分发挥混凝作用增加8～lO基本无基小无少量少量不明显5O．02~o．06强化过滤生物降解、絮凝吸附去除氮氮、亚硝酸氮、部分有机物lO～1570-8080-9O少量部分少量l5～20O．Ol~0.02