应对冬季高氨氮原水的饮用水组合处理工艺选

书书书给水排水　Ｖｏｌ．３９　Ｎｏ．１１　２０１３３３　　　城镇给排水应对冬季高氨氮原水的饮用水组合处理工艺选择与工程案例分析许嘉炯１，２　马　军１　肖敏杰２　范玉柱２　芮　旻２（１哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨　１５００９０；２上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海　２００４３３）　　摘要　目前冬季时期季节性高氨氮水质净化已成为饮用水处理工艺的区域性难点问题，将去除氨氮有较为显著效果的人工湿地、生物预处理、砂滤和臭氧—活性炭深度处理工艺等进行组合优化所形成的处理工艺，是应对冬季季节性高氨氮原水的较好选择。通过对冬季高氨氮原水水质特点和处理工艺的研究与分析，提出新的优化工艺布置形式，并结合工程实例，对运行中存在的问题进行分析讨论。关键词　冬季　氨氮　人工湿地　生物预处理　砂滤　臭氧—活性炭１　冬季高氨氮原水水质特点高氨氮是微污染原水的主要特点之一，其本身虽然对人体没有危害，但对净水工艺存在一定影响，可与水中锰离子形成络合物，增加锰离子去除难度，同时高氨氮往往伴随有机污染和金属污染，使氨氮成为原水微污染程度的指示指标之一。给水常规处理和深度处理工艺可去除部分氨氮，一般适应于水温不低于１０℃、氨氮含量低于３ｍｇ／Ｌ时，可基本保证出水氨氮低于０．５ｍｇ／Ｌ。当原水连续出现氨氮高于３ｍｇ／Ｌ时，一般建议增加生物预处理工艺，提高氨氮去除效果，确保出水水质达标。我国东部和北部地区部分地表水源，在春、夏、秋三个季节水量充沛，水温高于１０℃，氨氮一般在０．５ｍｇ／Ｌ左右，常规处理和深度处理工艺可以保证出水水质，实施生物预处理工艺挂膜效果差；冬季水量较少，水温低于５℃，氨氮浓度连续高于３ｍｇ／Ｌ，即使在常规处理和深度处理工艺前增加生物预处理工艺，短期内也无法保证出水氨氮达标。表１为浙江某地表水源水部分指标年度水质检测统计。从表１可以看出该水源原水水质较差，主要超标物质：国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１２ＺＸ０７４０３００３）；上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司科研专项（Ｋ２０１２Ｋ０１２）。表１　浙江某地表水源水部分指标年度水质检测统计编号项目ＧＢ　３８３８—２００２Ⅲ类水限值年检测指标统计最大最小平均１水温／℃２７　４　１８．９２ｐＨ　６～９　７．８　７．１　７．４１３溶解氧／ｍｇ／Ｌ≥５　８．３　０．５　３．２４ＣＯＤ／ｍｇ／Ｌ　６　９．９２　４．４５　６．６５５ＢＯＤ５／ｍｇ／Ｌ　４　８．９５　２．３８　４．１４６氨氮（ＮＨ３—Ｎ）／ｍｇ／Ｌ１．０　４．１４　０．４４　１．６８７总磷（以Ｐ计）／ｍｇ／Ｌ０．２　０．６６　０．１５　０．３３８总氮／ｍｇ／Ｌ　１．０　８．１２　２．７５　４．８１９挥发酚／ｍｇ／Ｌ　０．００５　０．００４＜０．００２　０．００３１０石油类／ｍｇ／Ｌ　０．０５　０．２０　０．０６　０．１０１１阴离子表面活性剂／ｍｇ／Ｌ０．２　０．１５＜０．１＜０．１１２铁／ｍｇ／Ｌ　０．３　３．０８　０．２６　１．３５１３锰／ｍｇ／Ｌ　０．１　０．８５　０．１３　０．３６　　（１）有机物污染严重，原水中有关有机物指标均大幅超标。ａ．ＮＨ３—Ｎ最高值达４．１４ｍｇ／Ｌ，最低值为０．４４ｍｇ／Ｌ，平均值为１．６８ｍｇ／Ｌ，变化幅度很大，年检测指标中高于Ⅲ类水１．０ｍｇ／Ｌ限值的水质占到检测总数的７７．０％，年检测指标中高于３ｍｇ／Ｌ的氨氮值的水质均连续出现在每年１月和２月。ｂ．ＣＯＤＭｎ最高值达９．９２ｍｇ／Ｌ，最低值为４．４５ｍｇ／Ｌ，３４　　　给水排水　Ｖｏｌ．３９　Ｎｏ．１１　２０１３平均值为６．６５ｍｇ／