饮用水深度处理工艺的对比研究_漆文光

净水技术Vol.26No.52007氨氮在0.9mg/L以上时,炭滤出水氨氮值仍然超过《欧共体理事会关于生活饮用水水质的条例》(98/83/EEC)中规定的0.5mg/L标准。而预臭氧工艺出水氨氮值除个别达到0.18mg/L外,其余都≤0.02mg/L。因为预臭氧具有充氧的作用,能够促进硝化细菌的生长,从而提高了硝化细菌对氨氮的转化率。即使在丰水期,预氯化工艺出水CODMn和氨氮值仍然超过《欧共体理事会关于生活饮用水水质的条例》(98/83/EEC)中的标准。而预臭氧化工艺处理时,只有当原水的CODMn值在4.0mg/L以上时,预臭氧活性炭工艺出水CODMn值超过2.0mg/L。2.3.2加主臭氧与不加主臭氧工艺的比较由于预臭氧化的接触絮凝作用,中试对比试验的砂滤出水CODMn值较低,大部分都在1.5mg/L以下。不加主臭氧炭滤出水和主臭氧出水CODMn值较接近,平均都在1.12mg/L左右。但是,当原水CODMn值大于3.76mg/L时,不加主臭氧炭滤出水CODMn值超过2.0mg/L的标准;而加主臭氧炭滤出水CODMn值较低,基本都在1.0mg/L以下,出水水质比较稳定。不加主臭氧工艺和加主臭氧工艺炭滤池对CODMn的平均去除率分别为21%和23%,在主臭氧出水CODMn值如此低的情况下,炭滤池还能保持23%的去除率,主要是因为主臭氧在去除部分简单有机物的同时也能将大分子有机物氧化成易被活性炭吸附降解的小分子有机物。两种臭氧活性炭处理工艺对UV254的去除情况与CODMn相似,这主要是因为它们代表的都是有机污染物的含量。但不同的是,UV254表征了一类含有芳香环结构或共轭双键结构的有机物,可以反映出三卤甲烷(THMs)前驱物(THMPF)的浓度,而臭氧容易与有机物的CC双键反应,对苯环有破坏力,使有机物的芳香性降低或消失[2,3]。所以图3与图4的明显区别就在于主臭氧对UV254的去除效果更好,而其它处理单元对UV254的去除效果相差不明显。试验还发现,主臭氧塔出水的氨氮值明显升高,这主要是由于臭氧的强氧化作用将原水中的复杂的含氮有机物氧化成简单的氨氮化合物,从而导致主臭氧塔出水氨氮值升高。尽管主臭氧出水氨氮值较高,但是后续的炭滤池对氨氮的去除率高达68%。可见,加主臭氧对炭滤池中的硝化细菌的生长有利,从而促进氨氮的硝化。而不加主臭氧工艺炭滤出水有时反而出现升高,很可能是因为硝化作用较弱时活性炭吸附饱和,被吸附的氨氮脱落进入出水中引起的。尽管如此,两种处理工艺最终出水氨氮值都在0.2mg/L以下,满足《欧共体理事会关于生活饮用水水质的条例》(98/83/EEC)中的0.5mg/L的标准。两种工艺对浊度的去除情况与对氨氮的去除很相似,同样由于主臭氧作用,导致主臭氧出水浊度升高。产生这一变化的原因很可能是[4]:臭氧是强氧化剂,它可以改变水中悬浮固体颗粒表面的电荷,使其大小、形状、表面特性都发生变化,大分子有机物变为小分子有机物,从而促使浊度升高。但是,颗粒物表面特性的改变有利于颗粒物的接触絮凝,导致炭滤出水的浊度比不加主臭氧时低。不加或添加主臭氧工艺出水的浊度平均值分别为0.19NTU和0.16NTU,都远低于1NTU的标准。3结论(1)即使在丰水期水源水质比较好的情况下,在常规处理工艺基础上增加活性炭过滤也不能满足饮用净水水质标准的要求。(2)不加主臭氧与加主臭氧两种“臭氧-活性炭”工艺在丰水期试验期间,最终出水水质指标几乎都能够达到饮用净水水质标准的要求。但是,当原水的CODMn值大于3.76mg/L时,不加主臭氧工艺出水CODMn值超过2.0mg/L;而加主臭氧工艺出水完全<2.0mg/L,并且,CODMn值基本都在1.0mg/L以下。(3)当原水的CODMn值小于3.76mg/L时,采用预臭氧替代预氯化的工艺是可行的;而当原水的CODMn值大于3.76mg/L时,建议采用两级臭氧氧化的臭氧活性炭工艺。参考文献1孙昕,张金松.饮用水预臭氧化技术的进展[J].给水排水,2002,28(4):7～92吴红伟,刘文君,王占生.臭氧组合工艺去除饮用水源水中有机物的效果[J].环境科学,2000,21(7):29～333汪晶,高乃云,宋斌,等.臭氧组合工艺去除黄浦江原水中有机物[J].净水技术,2005,24(5):20～234董文艺,张红亮,黄延林,等.微污染源水的预臭氧化研究[J].中国给水排水,2003,19(12):48～50收稿日期:2007-01-15第一作者简介:漆文光(1981-),男,广州市自来水公司,硕士研究生,从事水质管理工作。电话:13450451591,E-mail:qiwenguang81@163.com29--