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原水氨氮升高影响净水处理的原因与对策

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文档简介:

·水处理技术与设备·CITYANDTOWNWA≮童霸■■■l濯—■宝三TERsUPPLY’---原水氨氮升高影响净水处理的原因与对策陈锋(北京市自来水集团,北京100089)摘要:原水氨氮含量升高是净水处理过程中经常遇到的一个问题。原水氨氮含量升高会造成耗氯量增加,消毒效果下降,氨氮还会硝解生成亚硝酸盐、硝酸盐等有害物质。本文通过分析氨氮对净水处理工艺不良影响,提出了调整预加氯和臭氧投加量以及强化混凝等措施,降低氨氮的不良影响,确保水质安全。关键词:氨氮次氯酸钠臭氧北京市第三水厂作为主要处理南水北调水源水的水厂之一,近几年我们先后接纳处理了河北省四个水库的水源水,不久将会处理来自丹江口的水源水。尽管这些水源地的原水水质情况较好,但是经过上千公里的输水,水质不可避免地会受到气候,流经地区环境的影响。其中氨氮含量升高是我们在近几年经常遇到的一个问题。特别是夏季雨洪频发时尤为明显。原水氨氮含量升高会造成耗氯量增加,消毒效果下降,氨氮还会硝解生成亚硝酸盐、硝酸盐等有害物质。本文通过分析氨氮对净水处理工艺影响的原因,结合水厂实际工艺条件提出了调整净水工艺的解决措施,以便降低氨氮的不良影响,确保水质安全。1.原水氨氮升高的影响近年来地表水富营养化日趋严重,突出的表现之一就是原水中氨氮含量增加。特别是每年6~8月,经常会有氨氮含量爆发式增高的情况发生。2012年7月下旬的氨氮升高就是很典型的一次。当时由于北京河北省连降暴雨,原水氨氮逐日升高。氨氮升高期间的原水氨氮与加氯量、余氯变化情况如图2。最高日氨氮含量达到0.40mg/L,加氯量增大到3.5mg/L。相比平日增加50%。尽管如此,出厂余氯还略有下降,仅为0.60mg/L。1.1氨在水中消耗次氯酸,是因为氨(NH3)与次氯酸(HCIO)生成一氯胺、二氯胺、三氯胺,从而使余氯降低,折点延后,消毒能力变差。要使出厂水余氯达标,就必须增加次氯酸钠的投加量。这样的结果还会使正常水中氯胺浓度很高,管网总氯高于合理的范围,用户会闻到刺鼻的气味。原水—-1取水泵房高密度澄清池卜◆lV型砂滤池b【叫V型炭滤池r清水池I】配水泵房卜+厂水预JJ【l氯I预奥钒I混凝剂I士臭钮I后JJu氯I~l,/JIl氯图1水厂净水工艺流程图城镇供水NO.4201527y图2原水氨氮与耗氯量的变化情况图1加氯量一余氯关系曲线囊墨·水处理技术与设备·量主要由加氯点位置(图1中y1,y2,y3点)决定。1.2另一方面,氨氮升高同时会带来原水中亚硝酸盐和硝酸盐的升高。给水质安全带来威胁。图3原水NH。与NO一、NO。一变化关系如图3所示,氨氮升高时,亚硝酸盐、硝酸盐均有升高。亚硝酸盐升高最为明显。这是由于氨氮硝化成为亚硝酸盐,亚硝酸盐又进一步硝化成为硝酸盐。2.综上所述,我们针对氨氦升高所带来的影响,根据现有工艺条件,采取了如下一些应对措施。2.1提高预加氯量。通过在取水泵站增大预加如图1我们看到,当加氯量增大到BC段时,水中已没有耗氯物质存在。出现游离性余氯,此时氯投加量,即在图1中y1点投加次氯酸钠,提前消耗原水中氨氮,不仅达到节约投加量的目的,还消毒效果最好。但是,此时加氯量会很高,当氨氮提高了混凝效果。经过~小上-乙4q--处理后,在清水池含量急剧升高时,加氯量会成倍增加。主加氯点进行二次加氯,既保证出厂水余氯,又可根据原水中氨氮含量与加氯量的关系可知,加氯量大小与水中耗氯物质(图1中b点)、氨氮含量、余氯控制值(图1中a点)以及加氯点的选择有关。当水中耗氯物质一定,余氯控制值相同时,氨氮的存在会引起加氯量增加(图l中y3>y2>y1),增加28城镇供水NO.42015以在有氨氮的存下,让氨氮与次氯酸生成的一氯胺、二氯胺,使出水具有持续杀菌作用。还要说明一点,由于有氯胺存在,不能绝对地以余氯指标作为控制标准。应当以总氯为控制指标。以下是我厂工艺实际的余氯投加量及出水余氯量统计情况:见表1S8S75SSS4”LLL¨.1_螽謦謦S45352515D¨m¨m玑¨珉.—E域腻·水处理技术与设备·CITYANDTOWNWATERSUPP溷LY00勰■●—l■■--r表1水厂常年月平均余氯投加量及出水余氯量统计月份氨氮次氯酸钠预投加量进厂余氯次氯酸钠主投加量出厂余氯10.021O.20.8O.62O.021O.20.8O.63O.0310_3O.80.640.041.20-30.90.750.061.503O.90.760.081.80310.770.252O.11.1O.78O.202O.11.1O.790.11.80.210.6100.061.6O_3O.90.6110.031.20_3O.80.6I120.0210_30.80.6由表1我们看到每年夏季7、8月份是氨氮增高的主要时期。通过预加氯的方法,可以有效节约次氯酸钠投加

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