国内外给水厂净水工艺研究综述
国内外水处理工艺对比及未来发展方向(一)
国内外水处理工艺对比及未来发展方向(一)饮用水处理厂、生活污水处理厂、工业废水处理厂这三大工厂对保障我们生态环境和人类的安全健康都有着重要贡献。
饮用水技术的发展到今天已有100年的里程,解决污水处理所面临的问题时也不断的催生新的技术,那么这三大工厂未来的发展又会遇到什么机遇,其发展方向和技术愿景又将会是什么样子的?回顾过去,饮用水技术的发展到今天已有100年的里程,特别是传统的混凝沉淀过滤消毒技术,对保证人类的安全甚至健康都有着重要贡献。
2014年,活性污泥法诞生刚好100周年,它为保障城市生态环境的安全、保障人类生态环境的安全作出了重要的贡献。
在这个过程中,有很多里程碑的事件,其中一个就是工业废水问题的出现。
在上世纪70年代初,很多文献从原来记载饮用水的处理一下子就变成了工业废水的报道,这个热点一直持续到今天。
在2013年做中国环境技术评估和环境技术预测的时候有人指出,工业废水仍然是一个重要问题,因为我们正在经历一个没有完成的,而且还会使环境变差的工业化时代。
正是这样一种需求,在1914年的时候,诞生了活性污泥法。
1902年,诞生了氯气消毒法,这一发现改变了人类在饮用水安全方面的窘境。
1894年的时候,发明了芬顿法,至今它仍然是一个研究热点。
这样一些里程碑的事件过去了,那我们面临的未来是什么?如果我们用一个技术变革的事件来看未来我们的水处理厂,那么应该是一种什么样的产业?我们应该采用什么样的技术?又该使用何种工业模式?有一点毫无疑问,那就是技术创造是在工程运用的需求当中才能得到真正的解读。
中国工程院院士曲久辉认为,未来或者说下一代水处理技术应该是具有自身的清洁性,在处理过程中应该具有能耗和药耗最大程度减少的可行性,同时还必须具有保障水质生态与人体健康安全的可靠性。
如果从这样一种观点出发,放到下一代水处理厂,那么饮用水处理厂应该是保障水质健康安全的健康工厂,生活污水处理厂应该是能量与物质回收的高质工厂,工业废水处理厂应该是外化与资源化的循环工厂。
国内外水处理技术的发展现状与趋势
利用产生的强氧化剂(如羟基自由基)来降解有 机污染物的技术,具有处理效率高、适用范围广 等优点。
生物技术
利用微生物代谢来处理废水中的有机物和氮、磷 等营养物,具有处理效果好、节能环保等优势。
水处理技术的智能化与自动化
智能化水处理系统
通过物联网、大数据和人工智能等技术,实现水处理过程的 实时监测、智能控制和优化管理,提高水处理效率和稳定性 。
国内外水处理技术的 发展现状与趋势
contents
目录
• 国内水处理技术发展现状 • 国外水处理技术发展现状 • 水处理技术发展趋势 • 水处理技术面临的挑战与对策
01
国内水处理技术发展现 状
常规水处理技术
01
02
03
沉淀与澄清
通过自然沉淀或机械加速 沉淀,去除水中的悬浮物 和胶体杂质。
过滤
通过砂滤、活性炭过滤等 手段,进一步去除水中的 杂质和有害物质。
自动化水处理设备
利用自动化技术,实现水处理设备的远程监控、自动控制和 故障预警,减少人工干预和操作成本。
水处理技术的绿色化与资源化
低碳排放技术
通过改进工艺和设备,降低水处理过 程中的能源消耗和温室气体排放,实 现低碳排放。
废水再生利用
将废水处理后达到一定水质指标,用 于农业灌溉、工业冷却、城市绿化等 领域,实现废水资源化利用。
政策法规与标准体系
总结词
健全的政策法规和标准体系是保障水处理技术健康发展的基础。
详细描述
政府应制定和完善水处理相关的政策法规,明确水处理企业的资质要求和运营规范,加强对水处理设 施建设和运营的监管。同时,建立完善的水处理标准体系,包括水质指标、处理工艺、排放标准等, 以引导和规范水处理技术的发展。
自来水厂净水处理工艺探究
学术论坛431 自来水厂净水处理工艺探究孙 锐(重庆两江水务有限公司,重庆 400020)摘要:自来水厂是城市的基本功能单位,负责向整个城市或负责区域供应符合引用标准的自来水,其净水处理工艺水平与当地自来水质量直接相关。
本文以自来水厂净水常规处理工艺为基础,探究预氧化处理法、臭氧处理法、活性炭吸附法和膜滤法等方法在净水处理中的工艺要点,以供参考。
关键词:自来水厂;净水处理工艺提升我国自来水厂净水处理工艺水平是保障该城市饮用水安全的重要手段。
城市自来水用水量的不断扩大为我国自来水厂提出了新的要求,若想不断提升自身净水水平以适应不断发展的人民需求,就应该从技术的手段切实优化自身的净水处理工艺,以技术带动生产,为辖区内人民群众的用水质量提供基础保障。
1 自来水厂净水常规处理工艺概述自来水厂净水处理具体指将水中的杂质祛除的过程,保证处理后的水质符合国家及地区的自来水质量要求。
处理工艺的选择需要充分考虑水源地的具体情况,水源地不同时水质自然不同,对应的处理工艺也自然不尽相同。
常见的自来水净水处理的基本流程为:长江取水——取水泵房——配水井——预沉池——平流沉淀池——V 型滤池——清水池——吸水井——各级泵房——管网,每一个步骤都以处理水源中的悬浮物、胶体物质或真菌细菌微生物为目的,每进行一步需处理的物质直径便越小,通过由粗到细的处理顺序完成自来水处理工作。
而且,自来水水源分为地表水与地下水两种,以地表水为主要形式,具体来源包括河流湖泊、蓄水水库等。
水源的处理需对水质中的浊度、色度、细菌真菌含量进行严格把控,普遍采用氯气或二氧化氯为处理剂。
2 自来水厂深度净水处理工艺 2.1 预氧化处理法 预氧化处理是利用氧化剂处理水中杂质、实现净水处理目标的工艺,基础作用原理为破坏杂质中无机颗粒外包裹的有机涂层,打破有机物包裹无机物的稳定结构。
预氧化处理广泛应用于全世界自来水净水工作中,常见的预氧化剂为氯类试剂与高锰酸钾。
水净化技术的研究现状和趋势
水净化技术的研究现状和趋势水资源是人类生存和发展的基础。
随着工业化和城市化的加速推进,水资源的短缺和污染成为了一个严重的问题。
为解决这个问题,各国和科研机构开始大力研究水净化技术。
本文将探讨当前水净化技术的研究现状和趋势。
一、传统水处理技术传统的水处理技术包括过滤、沉淀、消毒等。
过滤技术是最基本的水处理技术,通常使用混凝、沉淀、过滤和消毒等方法进行水处理。
但是传统水处理技术存在一些问题,如处理过程耗时、能耗高、回收利用率低、处理效率低等。
此外,传统的水处理技术对于一些难以处理的污染物如重金属等效果不佳。
二、新型水处理技术为解决传统水处理技术存在的问题,科研机构开始加强新型水处理技术的研究和开发。
新型水处理技术包括生物技术、膜分离技术、高级氧化技术等。
1. 生物技术生物技术是利用微生物对水中污染物的自然降解和处理而引入的一种技术。
常见的生物技术包括生物滤池、生物接触氧化技术等。
这些生物技术有着处理效率高、成本低和维护简单等优点,但是也面临着种类较单一、操作条件苛刻等问题。
2. 膜分离技术膜分离技术是将水和污染物分离的一种技术。
常见的膜分离技术包括微滤、超滤、逆渗透等。
这些膜分离技术处理效率高、水质稳定、工艺简单等优点,但也面临着膜容易 fouling、清洗和换膜成本较高等问题。
3. 高级氧化技术高级氧化技术是指利用金属催化、紫外线、激光等激活氧分子的一种技术。
高级氧化技术可以有效降解水中难降解有机物,但成本较高,经济性和应用广泛性有待提高。
三、新型水处理技术趋势新型水处理技术在提高效率、减少能耗方面有了显著进步,但是仍有很大的改进空间。
未来的水净化技术趋势主要表现在以下几个方面:1. 多技术联合多技术联合是利用多种水处理技术进行处理。
因为不同的技术适合处理不同种类的污染物,联合可以提高处理效率,降低处理成本。
2. 人工智能控制人工智能技术可以对水质监控处理过程进行实时监测和分析,避免人为操作误差,提高处理效率以及预测和解决潜在问题。
国外给水净水技术研究论文
国外给水净水技术研究论文前言在日本,自来水公司的任务首先是供应饮用水,再有的是供应人们日常生活和社会活动的用水,它是极重要的社会服务设施单位。
纵使临时发生地震和缺水等状况,自来水供水能力受到损害,也不能陷于混乱,并且要用户放心,仍要供应优质且安全的自来水。
当前在日本,从易于受污染的河流下游取水已是一般情况,因此,净化处理的任务越来越重大。
正因为自来水是与人们的生活和健康有着直接密切的关系,所以无论如何也要对自来水设备倍加维护,且对导入新技术一定要慎重对待。
在供水责任上,自来水公司应该供应优质的水;但是,由于原水继续不断的出现新的污染物质,同时在其他科学类别上都有新的技术发生,依然还固执的采用旧的净化技术不变,也不是可鉴赏的办法。
在本文中,为今后寻求新的净化技术作为条件为中心,从现实出发,谈一些看法。
2、背景和现状1)、给水净化技术及其现状在日本,自来水事业从最初于横浜市建设以来,已经历了100年以上。
现在依然是利用受人为污染影响少的江河水和地下水做水源。
但是,其后由于都市化和工业化,使城市需水量增大,对应这种状况,一般是从建设水库开发的水资源中和从河流中下游中取水。
现在是日本利用的水源,以地表水占压倒优势,地下水占极少比例(水库和河流水占全部水源的69.5),对地表水使用率高是日本自来水极大的特徵。
其中水库供应原水水量占全部水源的36.3,这部分水放流到下游供给原水水源。
所述以上情况,由于有一些河道承受降雨量过多,一般水流流速过大,所以在日本有多数河流河水浊度变动大。
因此在净化处理上,采用不做处理仅是消毒或者采用慢滤处理占的比例有限,大部分都是采用快滤系统处理(快滤系统占75.9);除上述处理办法,并无其他处理办法。
但最近为了去除异臭味和三卤甲烷,已采用活性炭处理、臭氧处理、生物处理等办法。
这些深度处理目前都是大型水厂在应用。
今后在日本自来水厂无论大型的或小型的,受河流污染影响的,更会进一步考虑应用深度处理的重要性。
自来水厂净水处理工艺探析
自来水厂净水处理工艺探析摘要:水是人们赖以生存的基本环境条件之一,也是在可持续发展中重要的能源物质之一。
随着当前社会的发展和生产能力的提升等,水资源的质量等也成为了人们十分关注的问题之一,对于城市的用水而言,需要对于自来水厂的净化处理的工作工艺等进行相应的分析,从而保证自来水用水方面的质量,做好净化和分析工作,从而缓解当前生态环境水资源方面的压力,也保证人们生产和生活的健康与稳定。
本文主要针对自来水厂净水处理工艺进行分析和讨论。
关键词:自来水厂;净水处理工艺;一、自来水厂净水处理工艺的意义自来水厂主要是利用科学的净水处理工艺手段将水源杂质清除,最终目标为人们提供安全健康的饮用水。
传统净水处理工艺是通过混凝、沉淀、然后过滤、消毒的流程对水源加以净化。
经过一系列处理之后,可有效处理水源中悬浮物、颗粒细菌等杂质。
随着社会的发展,人们对水质需求标准提高,这就需要相关人员应当研发出新的净水处理工艺,以此对水中污染物进行全面的处理,提高水源质量。
我国进入21世纪以来,自来水厂净水处理工艺也不断在进行改造,它主要从原水污染的处理物等物质水源中悬浮物、颗粒细菌等杂质。
随着社会的进步,水处理工艺的改造,有机污染物浓度等方面加以改进,并用V型滤池代替传统双阀滤池,以此增加净水效率,让水质更加健康,满足城市生活及生产用水。
二、自来水厂净水处理工艺1、生物预处理这项技术指的是对自来水厂净水实施常规处理以前,即利用化学或者是物理处理方法之前,通过微生物的投加来去除水中的杂质,包括各类污染物与亚硝酸氮。
这样一来,能对自来水厂工艺流程予以简化,在提高净水处理能力的基础上,保证水质。
另外,生物预处理还能进行细化,将其分成化学氧化与生物预处理。
自来水厂常利用生物膜来预处理水,由生物膜吸收有机物与氮磷。
对于生物膜,它指的是充分利用微生物来处理水中含有的有机物,以原生动物和藻类为主要组成部分。
在物体的表面,存在很多种微生物,微生物需要进行新陈代谢,而在新陈代谢的过程中,就会对不同的有害物质予以分解。
自来水净化技术
自来水净化技术研究国内外研究概况及发展趋势:1 第一代自来水净化工艺自来水厂净水常规处理工艺主要是由混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒等工序组成,如图1所示,其理论主要是建立在传统的以粘土胶体微粒和致病细菌为主要去除对象的基础上,该工艺被中国和世界上大多数水厂所采用。
图1 自来水厂常规处理工艺流程图“混凝→沉淀→过滤→消毒”是以地表水为水源的生活饮用水处理工艺,可称为第一代工艺,也称为常规工艺。
常规工艺去除对象是引起水浑浊的悬浮物及胶体物质。
混凝、沉淀和过滤在去除浊度的同时,对色度、细菌和病毒等也有一定去除作用。
通过向水中投加氯气、漂白粉,或二氧化氯等消毒剂,杀灭滤后水中致病微生物,达到饮用水水质要求。
2 第二代自来水净化工艺20世纪70年代,在城市饮用水中发现了种类众多的对人体有毒害的微量有机污染物和氯化消毒副产物,而第一代工艺不能对其有效去除和控制,某些水中微量有机污染物能使人致癌、致畸、致突变(三致物)。
在这个背景下研发出第二代城市饮用水净化工艺,即在第一代工艺后面增加了活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性碳等深度处理工艺。
第二代工艺能比较有效地去除和控制水中的有机污染物和氯化消毒副产物,使水的化学安全性得到提高。
2.1 活性炭吸附法活性炭技术是20世纪60年代从国外引进的深度处理技术,不仅是最成熟有效的方法,而且是具有潜力的技术。
活性炭是一种多孔性物质,内部具有发达的空隙结构和巨大的比表面积,活性炭的空隙分为大孔、过渡孔和微孔,大孔主要分布在活性炭表面,对有机物的吸附甚微,过渡孔是水中大分子有机物的吸附场所和小分子有机物进入微孔的通道,而微孔则是活性炭吸附有机物的主要区域,微孔构成的比面积占总面积的95%,活性炭对有机物的去除受有机物特性的影响,主要是有机物的极性和分子大小的影响,同样大小的有机物,溶解度愈大,亲水性愈强,活性炭对其吸附性愈差。
实验结果表明[4],活性炭对分子量在500~3000的有机物有明显的去处效果,去除率一般为70%~87%.2.2 生物预处理技术生物预处理]对水中氨氮的去除最为有效,同时,还可去除一些有机物和铁、锰。
自来水厂水处理工艺研究
自来水厂水处理工艺研究自来水是人类生活中不可缺少的重要资源,而自来水厂作为生产和供应自来水的重要场所,其水处理工艺的研究对于保障饮用水安全,维护公共健康具有重要意义。
本文将从自来水厂水处理工艺的基本原理、工艺流程及存在的问题和发展趋势等方面进行研究和探讨。
一、自来水厂水处理工艺的基本原理自来水厂水处理工艺的基本原理包括净水原理、杀菌消毒原理和水质调节原理。
净水原理是指去除水中悬浮物和颗粒物的过程,通常采用沉淀、过滤等方式进行处理。
杀菌消毒原理是指消灭水中的细菌、病原微生物等有害物质的过程,通常采用臭氧消毒、氯消毒等方式进行处理。
水质调节原理是指调节水中的PH值、硬度等指标,使水质符合生活饮用水的标准。
自来水厂水处理工艺的工艺流程主要包括预处理、絮凝沉淀、过滤、消毒等环节。
进水经过预处理,去除水中的大颗粒物和悬浮物,通常采用网格过滤器、砂滤器等设备进行处理。
然后,经过絮凝沉淀环节,将水中的微小悬浮物和胶质物聚集成较大的颗粒物,便于后续过滤处理。
接下来,通过过滤环节,去除水中的微粒、胶体和高分子物质,主要采用石英砂过滤器、活性炭过滤器等设备进行处理。
经过消毒环节,消灭水中的细菌、病毒等有害物质,通常采用氯气、次氯酸钠等消毒剂进行处理,最终得到符合饮用水标准的水质。
自来水厂水处理工艺存在着一些问题,主要包括消毒副产物、水质监测技术等方面。
消毒副产物是指在水处理过程中,消毒剂与水中有机和无机物质发生反应产生的有害物质。
目前,针对消毒副产物的排放和处理问题亟待解决。
水质监测技术是指对供水质量进行监测和控制的技术手段,目前存在水质监测手段单一、监测周期长、监测精度低等问题。
如何提高监测手段和技术水平,保障水质安全成为了当前亟待解决的问题。
针对自来水厂水处理工艺存在的问题,未来的发展趋势主要包括技术创新和设备更新两个方面。
在技术创新方面,应加大对消毒副产物的研究,发展新型的消毒剂和消毒方法,以减少消毒副产物的生成。
自来水厂处理工艺设计献综述
二氧化氯-臭氧联合工艺
? 臭氧具有很强的氧化能力, 能快速杀灭病菌; 二氧化 氯是一种强消毒剂, 具有高效、持续的消毒效果, 两者 有机结合, 从而能更有效确保出厂水的微生物安全。
预处理
深圳市南山水厂
常规处理
深 度 处 理
江苏吴县水厂工艺流程图
? (一)混合:水泵混合、机械搅拌混合方式和管式静态 混合器
? (二)絮凝:机械和水力絮凝两大类 ? (三)沉淀:主要有平流沉淀池、高密度沉淀池 ? (四)过滤:滤池形式很多,其主要差别在于滤料级配
及冲洗方式的不同。
(一)混合
? 水泵混合:使用气液混合泵,可以提高溶气液制取效 率、简化制取装置、节省场地、大幅降低初次投资、 节省运行成本及维护费用。
? 仅使用混凝剂,由于原水温度、pH往往不是混凝剂的 最佳温度,常不能达到较好的混凝效果,而混凝剂的 消耗量一般比较大。因而,现在的工艺多采用加入助 凝剂的方法,以减少混凝剂的投加量。
? 传统工艺一般采用加氯的方式对原水进行预处理(称 为前加氯),一方面可以消毒,另一方面可以起到助 凝,但往往处理效果不佳,而且易产生氯代甲烷等强 致癌性物质。对于受到污染的水源,加氯量通常很大, 造成成本的增加。
(四)过滤
? 滤池型式很多,其主要差别在于滤料级配及冲洗方式 的不同,一般大、中型以上水厂较适宜采用的滤池型 式为气水反冲均粒滤料滤池和翻板滤池。
1、气水反冲均粒滤料滤池
? 气水反冲均粒滤料滤池在大型水厂中使用最为广泛, 与普通滤池相比,滤料截污能力强,出水水质较好,气 水反冲洗均匀彻底,冲洗水量较小,周期较长,采用自 动化操作管理,运行管理要求比较高,适合于规模较大、 总体水平较高的大、中型水厂。
国内外水处理技术的现状发展趋势
国内外水处理技术的现状发展趋势第一篇:国内外水处理技术的现状发展趋势国内外相关技术的现状发展趋势世界上许多地区正面临着最严重的缺水。
据世界银行的统计,全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。
随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强,许多企业开始运用绿色技术,降低碳排放,尽量减少废物产生。
其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。
根据联合国统计,到2025年,三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺,因此水处理技术将会越来越得到重视,这包括了高效率的水资源管理和污水处理。
例如:在北美尤其在加拿大,水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。
63%的目前运行的设施都在超期运行,他们的平均运行时间已经达到18.3年。
其中52%污水处理设施在超期运行。
在美国的干旱地区,对海水淡化技术的需求越来越高。
海水淡化技术主要局限在于效率,而随着淡水的短缺,这些局限逐渐被淡化和忽视。
水处理技术的发展拥有巨大的前景,许多国家都在实施水处理的政策和项目。
根据全球知名增长咨询公司的预测,至2010年,全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3,500亿美元。
目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。
例如,反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场,而这一领域过去主要以热工过程设备为主。
处理效率的提升和渗透膜价格的回落,促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展,现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂,大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。
在污水处理方面,澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器,这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%;此外,一种能够处理高污染废水的技术也已经问世,这种技术能够处理污染物浓度超过300,000ppm的污水,而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。
这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术.中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。
净水工艺的优化与改进研究
净水工艺的优化与改进研究随着工业和人类活动的增加,水资源的受污染程度已经不可避免地提高了。
为了解决这个问题,净水工艺发挥着重要的作用,能够将污染物从水中去除,保证水质的安全和卫生。
然而,随着科学技术的不断发展,净水工艺也需要不断的优化和改进,以适应新时代的需求和挑战。
一、净水工艺的发展历史净水工艺的发展可以追溯到古代文明时期,早在公元前2000年,古埃及就开始采用过滤器和草编织的筛子来净化饮用水。
公元前500年左右,古希腊学家亚里士多德提出了沉淀法、过滤法、沸腾法和蒸馏法等净水方法,为后来的净水技术的发展建立了基础。
到了近代,工业革命的进步带来了各种污染物质的排放,使得净水工艺成为了一项必要的技术。
现代净水工艺分为物理、化学和生物三种类型,常见的方法包括过滤、沉淀、CPI、生物处理、紫外线消毒、喷雾氧化等。
对于不同的污染情况,不同的工艺可以组合使用,以达到更好的净化效果。
二、净水工艺的优化随着科技的进步,净水工艺也在不断地优化和改进中。
其中一些主流的优化方法包括:1. 膜过滤技术。
膜的过孔大小随着科技的提高而不断缩小,能够有效地去除细小颗粒和病毒。
在海水淡化和污水处理中,膜过滤技术已经成为了必要的手段。
2. 智能化管理。
利用数据监测、云计算和物联网技术,能够实现净水设备的智能化管理和远程监控。
通过这些技术,可以及时发现问题、优化调整运行参数,提高净水效率。
3. 新型吸附材料。
目前,一些新型吸附材料如氧化石墨烯、金属有机框架等,可以更有效地吸附重金属和有机物。
这些新型材料的使用,将有助于提高净水效率和减少处理成本。
三、净水工艺的改进除了优化净水工艺,还需要不断进行技术改进,以适应不断更新的需求。
例如:1. 微污染物的处理。
近年来,药物、化妆品和个人护理产品等微污染物的大量使用,导致水体中微量有机物和药物残留超标,目前已成为净水领域面临的新挑战。
针对这些微污染物,需要研发新的处理技术和设备。
2. 太阳能净水。
给水厂水质净化技术探讨
给水厂水质净化技术探讨水是人们生产和生活中必需的重要资源,在城市化发展加速的今天,水资源的保护和有效利用变得尤为重要。
然而现实中往往存在着水资源不足、水质污染、供水管网老化等问题,给城市供水带来极大挑战。
为了解决这些问题,给水厂的水质净化工艺在不断发展和完善中。
第一种技术是净水深度处理技术。
净水处理技术是目前水处理领域中最为广泛使用的一种技术,其主要目的是去除水中的悬浮物、胶体物、有机物、无机物等,提高水的水质。
深度处理是在普通净水处理的基础上加强了对水质的净化。
它包括微滤、超滤、反渗透、电渗析等净水技术。
其中,反渗透技术是一种非常有效的深度净化水质的方法。
它利用半透膜将水中的大分子、微生物等有害物质隔离出去。
使用这种技术净化出来的水质具有很高的纯净度,可以供应一些特殊行业的用水需求,例如医药、半导体等高科技产业。
第二种技术是臭氧杀菌技术。
臭氧是一种强氧化剂,具有灭菌和去除异味等功能,可以有效地杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物等。
臭氧的应用范围较广,主要应用在给水供水、废水处理等方面。
臭氧杀菌技术的优势在于,杀菌效果好,杀灭各种微生物的速度快,对水中的有机物等污染物的氧化作用也很好,能够让水质达到更洁净的水平。
第三种技术是活性炭吸附技术。
活性炭是一种特殊的多孔性吸附剂,其大的比表面积和介孔结构能够提供更多的吸附位置,能够有效地去除水中的有机物、药物残留、异味等杂质。
在水质净化的过程中,活性炭可以用来吸附水中的氯、臭味等影响水味的污染物,使水质变得更加纯净。
活性炭吸附技术适用于水源水中的胶体颗粒、微生物、有机物、某些无机物等物质的去除。
在水质净化的过程中,不同的处理工艺可以相互配合,甚至同时进行,以提高净化效果。
例如,将深度处理技术和臭氧杀菌技术同时使用,可以充分提高水质的净化效果,并保证供水的安全性。
另外,对于一些特殊领域的用水需求,也需要针对其特殊的水质质量标准进行相应的净化技术的选择。
总之,随着科学技术的不断发展,给水厂的水质净化技术会不断优化和完善。
国内外水处理技术信息
国内外水处理技术信息国内外水处理技术信息水是生命之源,对于人类和自然界都具有至关重要的意义。
然而,由于工业化和城市化的快速发展,水资源的污染和短缺问题日益突出。
因此,水处理技术的研发和应用变得尤为重要。
本文将介绍国内外水处理技术的最新进展和相关信息,包括物理处理、化学处理和生物处理等方面。
物理处理是水处理中常见的一种方法。
物理处理技术旨在通过改变水的物理性质来去除污染物。
常见的物理处理方法包括过滤、沉淀、蒸发和膜分离等。
其中,膜分离技术是近年来国内外广泛研究和应用的一项前沿技术。
膜分离通过使用多孔膜或非多孔膜将水中的溶解物和悬浮物分离出来。
它具有工艺简单、处理效果好、对环境友好等优点,被广泛应用于饮用水净化、海水淡化和废水处理等领域。
化学处理是另一种常见的水处理方法。
化学处理技术主要通过添加化学物质来改变水中污染物的性质,使其发生沉淀、氧化还原、络合等反应,从而去除污染物。
例如,氯化铁、聚合铝等化学药剂常用于水的混凝沉淀过程。
此外,活性炭也是一种常用的吸附剂,可有效去除水中的有机物和重金属离子。
化学处理技术与物理处理技术相辅相成,常常结合使用,以取得更好的处理效果。
生物处理是一种利用微生物或植物来分解、转化和吸收水中有机物和无机物的方法。
生物处理技术被广泛应用于废水处理、生活污水处理和农业灌溉等领域。
生物处理技术的特点是成本低、处理效果好、对环境影响小。
在国外,一些创新型的生物处理技术也开始应用于水处理领域,如生物膜反应器(MBR)和微生物燃料电池(MFC)等。
除了传统的水处理技术,随着科学技术的不断进步,一些新型的水处理技术也在发展和应用中。
例如,光催化技术是利用光能将光催化剂导致的光反应应用于水处理,可高效降解水中有机物和杀灭水中的微生物。
另外,高级氧化技术(AOPs)也是近年来备受关注的一种新型水处理技术,它通过产生强氧化剂来破坏难降解的有机物。
总之,水处理技术的研发和应用在国内外都取得了巨大的进展。
净水厂净水工艺的设计研究论文
净水厂净水工艺的设计研究论文摘要随着水资源的日益紧缺和水污染问题的日益严重,净水工艺成为解决水资源问题的关键。
本文对净水厂净水工艺进行了设计研究,探讨了不同工艺对水质的影响,并提出了优化方案,以提供高效而可靠的净水解决方案。
引言随着人口的不断增加和工业化的快速发展,水资源已成为全球最紧缺的资源之一。
水污染问题也日益严重,给人们的健康和生活带来了严重威胁。
因此,净水工艺的设计研究变得尤为重要。
方法本研究选取了一家实际运营的净水厂进行案例研究。
我们对净水工艺的各个环节进行了分析,并利用模拟软件进行模拟实验,得出了不同工艺对水质的影响结果。
同时,我们还对净水工艺进行了优化设计,以提高净水效果和减少资源消耗。
结果通过对不同工艺的比较研究,我们发现反渗透(RO)工艺对水质的净化效果最好。
RO工艺能够有效去除水中的悬浮物、细菌和重金属离子等有害物质,使得净水后的水质达到国家饮用水标准的要求。
此外,RO工艺还具有操作简单、设备占地面积小等优点。
然而,RO工艺也存在一些问题,比如对能耗较高、膜污染和膜结垢等。
为了解决这些问题,我们提出了一些优化方案。
比如,可以采用能量回收装置,降低能耗;定期对膜进行清洗和维护,减少膜污染和膜结垢的发生。
讨论与展望本文对净水厂净水工艺进行了设计研究,提出了一些优化方案。
然而,还有许多问题有待进一步研究和解决。
比如,如何进一步提高净水工艺的净化效果和降低能耗,如何解决膜污染和膜结垢问题等。
未来的研究方向可以包括利用新型材料开发更高效、更可靠的净水技术,开展大规模实验和现场试验,深入研究净水工艺的运行机理等。
这些研究成果将有助于提供更好的净水解决方案,保障人民饮水安全。
结论本文对净水厂净水工艺进行了设计研究,通过对不同工艺的比较研究,我们发现了RO工艺对水质的净化效果最好。
同时,我们也提出了一些优化方案,以解决RO工艺存在的问题。
然而,还需要进一步研究和探讨,以提供更高效而可靠的净水解决方案。
水净化技术研究现状
水净化技术研究现状水是生命之源,是我们生活和生产中必不可少的基础资源。
但是由于人类活动和工业发展的加速,水污染已经成为世界上最紧迫的环保问题之一。
为了解决水污染问题,人们研发了许多种水净化技术。
本文将以水净化技术研究现状为主题,探究目前主流的水净化技术和其优缺点,以及未来的发展方向。
一、物理法物理法是指通过物理手段将污染物从水中分离出来,最常见的物理法包括:过滤、沉淀、吸附等。
其中,过滤是最简单的物理法,适用于污染物较大的情况下,如淤泥、泥沙等杂质。
沉淀是指利用重力将污染物分离出来,适用于污染物具有一定沉降速度的情况下,如污水处理厂中的初沉池。
吸附是指利用吸附剂将污染物粘附在其表面上,达到分离和去除的效果。
目前市场上常见的吸附材料有活性炭、纳米纤维膜等。
这些物理法简单易行,但是对于颗粒较小、浓度较低的污染物效果较差。
二、化学法化学法是指通过化学反应将污染物去除或转化为无害物质,化学法包括沉淀法、氧化还原法、中和法等。
其中,沉淀法是指利用化学物质将污染物转化为固体沉淀物,如加入硫酸、氢氧化物等,可以形成积淀。
氧化还原法是指利用氧化剂或还原剂将污染物氧化或还原为无害物质。
如在饮用水处理中,常用二氧化氯或臭氧等氧化剂消毒。
中和法是指利用中和剂将污染物中酸、碱性成分中和掉,达到去除污染物的目的。
化学法强度较大,但其副产物可能会对环境造成二次污染,需要更好的处理方法来清除。
因此,需要小心使用。
三、生物法生物法是指通过微生物开发生物反应器进行处理,充分利用微生物吞噬、降解污染物的特性,达到净化水质的效果。
当前,生物法是解决水污染问题的最佳选择。
生物法包括生物膜法、活性污泥法、生物颗粒法等。
其中,活性污泥法是较为常用的一种,它将有机物和氧气一起加入反应器中,通过好氧菌和厌氧菌共同降解有机物质,达到起到去除污染物的作用。
不过相对于物理法和化学法,生物法具有较强的操作性、能够降解有机物、消除氮、磷等营养物质,还能为植物生长提供有机肥等优点。
国内外给水厂净水工艺研究综述
34
江西化 工
2009年第 2期
响 ) , 出水有机物浓度高 ( 生物不稳定, 易使输配水 管道 中细菌滋长, 恶化水质 ), 氨氮浓度 高, 使加 氯量增 加进 而使消毒副产物 (如三卤甲烷、卤乙 酸等 ) 量增加, 提高 了饮用水的致癌风险 , 使出厂水有异味, 水质下降。
针对以上 情况, 净 水厂 的工 艺改 造有 以下 几种 方 法: a. 增加深度 处理 构筑物, 如活 性炭 吸附 (或 者臭 氧 - 活性炭联 用 )技 术; b. 增 加预处 理构 筑物, 如 生物 预 处理 ( 接触氧化池或生物滤池 ); c. 不增加 常规工艺前、 后的净化构 筑物, 在 现有 工艺 上改 造, 如强 化混 凝、强 化过滤、优化消毒; d. 综合采用 前面几种技术 [ 2]。
程。目前, 随着国民经济与 工业生 产的发 展, 给水过程 的自动监控技术在我国得到了迅速发展 [ 5] 。 3 关于不同的水质参 数对应不同的水处理工艺研究
综观给水净 水工 艺的 发展 历程, 表 1列 出针 对不 同水质参数而选择的不同处理方法 [ 6] 。
水质参数 浊度
色度 嗅味 挥发性有机 物 ( VOC) 三卤甲烷和腐 殖酸 有机化合物 细菌和病毒
然而, 到了二十世纪八十和 九十年 代, 水体微 污染
加剧, 使得仅对 水源 水以 传统 水处 理工 艺 进行 处理 难 以满足要求, 必需进行深度处理, 这更 进一步 加大了 新 建水厂工艺 选择 的难 度。因 此, 水 源水 中 各种 有毒 有 害有机物的去除 已成 为研 究热 点, 并出 现 了新 的水 质 污染指标和规定。例如, 总三卤甲 烷、挥发性 有机物 和 最大污染物 浓度 等。为了 对 待这 些新 情况, 满 足净 水 处理要求, 工程 技术 人员 和研 究人 员已 经 成功 地设 计 出去除水中 有机 污染 物的 方法。 这些 方法, 如 化学 氧 化、活性炭吸 附和强化混凝处理 等, 在 过去的 十多年 里 一直是主要的研究方向。另 外, 许 多持久 性有机 物, 例 如多环芳烃 ( PAH s) 和有 机氯农 药 ( OCPs) 等, 在环 境 中残留 水平很 低, 对综 合指标 BOD、COD 和 TOC 等 的 贡献很小, 但 危 害却 很 大, 具 有潜 在 生 态和 健 康 威 胁 性。多环芳 烃是 一 类 特殊 而 稳定 的 环 状结 构 的 化 合 物, 难降解, 容易 在生物 体内富 集, 具有明显 的 / 三致 0 效应。美国环保局在其优先控 制污染 物黑名 单中列 出 了 16种多环芳烃。有机 氯农药可 长期滞 留环境 中, 不 易光解, 也难 通过化学或生物方 式降解, 且由 于其高 脂 溶性, 易在生 物体内的脂肪组织 中富集, 进而 通过食 物 链放大 [ 3] 。 5关于持 久性 有机 污染物 的斯 德哥 尔摩 公 约 6中首批控制 的 12 种化 合物 中, 有 9 种 属于 含氯 杀 虫剂 [ 3] 。现有的混凝 沉淀、煤 砂过 滤和 活 性炭 过滤 的 工艺对多环芳烃 和有 机氯 农 药都 有良 好的 去除 效果。 但随着饮用水标准的提高, 为保 障出水 水质需要, 应 考 虑合 适的深 度处 理工艺。 强化 混凝、臭氧 + 活 性炭 与 现有常规处 理 工 艺相 结 合。美 国环 境 保 护局 于 1996 年 3月开始着手 于建 立并 开发 食品、饮 料 中的 内分 泌 干扰化学物质的筛选方法; 同年 8月, 欧洲经 济协力 开 发机构也开始了内分泌干扰化 学物质 的试验 方法的 开 发; 日本 厚生省也 于 1998年 3月 开始着手 有关食品 和 自来水等的内分 泌干 扰物 质 的暴 露及 其危 害性 研究。 我国有关自来水 安全 性的 研究 起步 比较 晚, 而 有关 环 境中内 分 泌 干 扰 物 质 方 面 的 研 究 工 作 则 是 刚 刚 开 始 [ 4] 。
水处理技术综述
水处理综述摘要:随着科学技术的进步与发展,近几年来,各种新型的水处理技术和设备层出不穷,水处理技术在工业、环保等方面都取得了长足的进步。
本文从水处理工艺、水处理技术应用领域等方面阐述了水处理技术的最新发展情况,并对国内外水处理技术的研究进展与市场化情况进行了分析,进而对水处理技术的前景进行了展望。
关键词:水处理水处理技术国内外水处理发展现状1.引言随着生产力的极大提高,工业废水、废渣、废气的大量排放,造成了地球水污染、土壤污染、大气污染、温室效应等污染问题,使人类面临地球环境恶化和可用淡水资源缺乏的难题。
地球水资源虽丰富,但其中海水约占97%,冰川水约占2%,地面和地下淡水的总量仅占总水量的0.63%[1-2]。
世界许多地方淡水资源贫乏,而水污染进一步减少了可用淡水资源,严重威胁人类的生存和发展。
因此,必须对水的问题予以高度重视,而正确掌握和合理利用现有水处理技术并研究新的水处理技术是解决水环境污染和合理利用水资源的重要途径。
水处理是指通过物理或化学手段,去除水中一些生产、生活不需要的有害物质的过程,是为了适用于特定的用途而对水质进行的调理过程。
由于社会生产、生活与水密切相关。
因此,水处理领域涉及的应用范围十分广泛,构成了一个庞大的应用产业。
按照水体的来源,水处理可以简单的分成两类,一类是对自然水体进行处理用于人类的生产、生活(即给水处理)。
另一类是将生产、生活中产生的污水经过处理,使其中的污染物浓度达到自然界能承受的范围,再将其排放回大自然中(即污水处理)。
目前,水处理方法主要分为物理方法、化学方法和生物方法。
其中,物理方法包括沉淀法,过滤法,吸附法等;化学法包括酸碱中和法,氧化还原法,絮凝法等;生物方法则包括需氧法,厌氧法等。
实际操作中我们通常从中选择多种组合成能够达到处理要求的工艺流程。
2.水处理技术应用领域水处理技术主要应用于海水与苦咸水淡化、工业用水处理、中水回用、市政废水处理及饮用纯净水处理等方面。
给水厂净水工艺的探讨
给水厂净水工艺的探讨摘要:当今,我国人们生活水平的不断上升使其对水的使用质量要求越来越高,城市发展促进了我国净水厂的建设,在净水厂的工作流程中,给水处理是非常重要的一个环节,给水处理的质量也直接影响到了水质,本文就给水厂净水工艺进行了简单的分析。
关键词:给水厂;净水工艺;发展引言给水处理是净水厂的一项重要的工作,给水处理直接对流经净水厂的水质产生非常显著的影响。
给水处理一般是要对水中的漂浮物以及水的浑浊度进行有效的控制,同时要采取适当的措施对水中所含有的化学成分进行检测,如果发现有害的化学物质要及时对其进行处理,达标后才能供给用户。
1、给水处理技术的现状当前我国各地对给水厂净水工艺的发展十分重视,以环保部门、卫生部位和供水企业为骨干的净水工艺运用和水质监督体系已经基本建立,并实现了对净水工艺系统全过程、全方面、全天候的检测,为更好地实施净水工艺技术提供了必要的空间和管理的体系。
但是我们要看到不足和压力。
2、给水处理技术的要点2.1絮凝反应絮凝反应的要点是搅拌机的充分搅拌,针对当前在给水处理中搅拌机还存在速度控制和强度的缺点,应通过无级变速式电机或变频式电机,加速絮凝反应的过程,实现对絮凝反应更好地控制。
2.2沉淀沉淀的要点在于对水中杂质的清除和水体结构的净化,当我国内沉淀过程中往往出现藻类和微生物累积,这会影响给水水质,甚至引发公众水质事件。
目前,很多先进的国家已经采用脉冲沉淀池、平板沉淀池、斜板澄清池等方式,也有根据水源特点采用气浮沉淀池的做法,值得在给水处理工作中借鉴。
2.3过滤过滤以普通式滤池为主,配合穿管穿孔型配水系统辅助空气清洗系统,做好净化处理的过滤工作,应在滤池结构、过滤方式、过滤材料上下功夫,或利用双层过滤材料达到过滤的预定目标。
2.4 混凝剂的使用当前我国给水处理净水药剂以氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等为主,部分地区已经开始了高分子净水材料的应用。
一般采用隔膜计量泵作为投放的主要机械,这种泵可以配合PLC设备根据水量和水质变化自动调整投药量,实现投药的合理性,而投放点应设混合设备,以取得最佳的使用效果。
分析自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势
分析自来水厂水处理工艺的应用现状及发展趋势摘要:文章以缓解水质污染为前提,针对自来水厂水处理工艺的应用,对我国水资源环境进行了概述,分析了自来水厂水处理工艺流程,介绍了三种水处理工艺,最后对其发展趋势进行了讨论,目的在于解决自来水污染问题。
关键词: 自来水厂;水处理工艺;水体污染虽然我国饮用水资源储量丰富,但是人均水资源占有量在全世界范围内却相对较低,尤其是经济水平不断提升的现在,经济发展与生态环境保护这两者之间存在矛盾,导致我国不同流域的水体遭遇污染,河流水质下降。
为了满足人们对于水资源的需求,现代化自来水厂将运用更多元的水处理工艺技术,解决水源短缺问题,使人们都能够饮用到清洁的自来水。
1 水资源环境概述目前我国正处于经济飞速发展的阶段,但是水资源污染问题日益突出,这也为自来水厂的水处理工艺应用提出了要求。
传统水处理工艺的主要优势在于可以净化水中悬浮物,但其对微污染物的处理存在死角,无法满足日益提高的水质标准要求。
微生物在水污染诸多问题中影响最为严重,通过相关调查得知,我国当前饮用水当中细菌总数超过100个/mL的人口数中占据全国总人口的40%左右[1]。
同时,大部分地区目前依然运用分散式供水模式,导致农村地区的饮用水微生物指标严重超标。
此外,自来水管网污染现象的出现,加剧了饮用水安全问题,威胁到了国民的饮水健康。
2自来水厂常规水处理工艺流程自来水厂常规水处理工艺基本流程如下:(1)絮凝。
将原水引入至混合池中,期间需放置絮凝剂,利用混合池和絮凝反应池将水内轻微颗粒凝结成大颗粒团;(2)沉淀。
絮凝后原水引至沉淀池内,通过较长时间的流程使水中的颗粒发生沉淀,沉淀颗粒需要进行排泥处理;(3)过滤。
沉淀后水从沉淀池进入滤池内,水中的较小的杂质经滤砂自动过滤吸附,清洁水储存于清水池。
清水池内储存清水需要需进行消毒处理,随后利用二级泵房进行加压后供给用户。
3 自来水厂水处理工艺的应用现状3.1生物预处理工艺预处理一般应用于常规处理工艺前,通常使用生物预处理工艺,发挥其物理、化学等优势提高水厂处理能力。
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国内外给水厂净水工艺研究综述1引言随着社会经济的高速发展与城市化进程的加速,水源污染的问题日趋严重,生活饮用水中有毒有害物质明显增加,特别是有机化工、石油化工、医药、农药、杀虫剂及除草剂等生产工业的迅速发展,有机化合物的产量和种类不断增加,饮用水的水质问题已经受到人们的普遍关注。
因此,有必要对给水厂的净水工艺进行深入研究,以满足日益提高的水质标准的要求。
2净水工艺的发展过程研究给水厂是给水工程的核心部分,它是控制水质、净化水质的主要环节。
饮用水常规工艺的主要目标是去除水源水中的悬浮物、胶体杂质和细菌。
我国的给水技术是世界上发展最早的国家之一,利用明矾作为药剂在世界上也属于领先地位。
我国城市供水量大幅度增加,城市供水普遍跟不上经济发展和人民生活水平的提高,人们同时又受到水质污染的威胁,从而促使取水水源及净水工艺技术的不断改进。
给水处理的方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求而确定。
在逐渐认识到饮用水存在水质污染和危害的同时,人们也开始了长期不懈地对饮用水净化技术的研究和应用。
到20世纪初,饮用水净化技术已基本形成了现在被人们普遍称之为常规处理工艺的处理方法,即混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。
这种常规处理工艺至今仍被世界上大多数国家所采用,成为目前饮用水处理的主要工艺。
在二十世纪七十和八十年代,给水工程技术人员面临的主要问题是工程的投资效益,即如何以最低的工程总投资来完成简单的处理目标。
因此,在这段时期里,研究出了许多比较经济的净水技术和工艺,这些研究包括改进沉淀池设计,出现了斜管沉淀池、斜板沉淀池和气浮池等快速澄清工艺,还有快速过滤工艺和将絮凝、沉淀和过滤工艺组合在一起的专用集成设备。
然而,到了二十世纪八十和九十年代,水体微污染加剧,使得仅对水源水以传统水处理工艺进行处理难以满足要求,必需进行深度处理,这更进一步加大了新建水厂工艺选择的难度。
因此,水源水中各种有毒有害有机物的去除已成为研究热点,并出现了新的水质污染指标和规定。
例如,总三卤甲烷、挥发性有机物和最大污染物浓度等。
为了对待这些新情况,满足净水处理要求,工程技术人员和研究人员已经成功地设计出去除水中有机污染物的方法。
这些方法,如化学氧化、活性炭吸附和强化混凝处理等,在过去的十多年里一直是主要的研究方向。
另外,许多持久性有机物,例如多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)等,在环境中残留水平很低,对综合指标BOD、COD和TOC等的贡献很小,但危害却很大,具有潜在生态和健康威胁性。
多环芳烃是一类特殊而稳定的环状结构的化合物,难降解,容易在生物体内富集,具有明显的“三致”效应。
美国环保局在其优先控制污染物黑名单中列出了16种多环芳烃。
有机氯农药可长期滞留环境中,不易光解,也难通过化学或生物方式降解,且由于其高脂溶性,易在生物体内的脂肪组织中富集,进而通过食物链放大。
《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中首批控制的12种化合物中,有9种属于含氯杀虫剂。
现有的混凝沉淀、煤砂过滤和活性炭过滤的工艺对多环芳烃和有机氯农药都有良好的去除效果。
但随着饮用水标准的提高,为保障出水水质需要,应考虑合适的深度处理工艺。
强化混凝、臭氧+活性炭与现有常规处理工艺相结合。
美国环境保护局于1996年3月开始着手于建立并开发食品、饮料中的内分泌干扰化学物质的筛选方法;同年8月,欧洲经济协力开发机构也开始了内分泌干扰化学物质的试验方法的开发;日本厚生省也于1998年3月开始着手有关食品和自来水等的内分泌干扰物质的暴露及其危害性研究。
我国有关自来水安全性的研究起步比较晚,而有关环境中内分泌干扰物质方面的研究工作则是刚刚开始。
此外,现代水处理工艺采用自动控制技术监控生产过程已是一种趋势,当前发达国家给水程序中的自动监控技术已经发展到较高水平,我国则经历了从20世纪80年代的引进国外系统装置再消化吸收,到90年代开始自主研制批量生产,并在净水厂广泛应用的过程。
目前,随着国民经济与工业生产的发展,给水过程的自动监控技术在我国得到了迅速发展。
3关于不同的水质参数对应不同的水处理工艺研究综观给水净水工艺的发展历程,表1列出针对不同水质参数而选择的不同处理方法。
从表1可以看出,结合混凝工艺的快速砂滤池是给水处理中最通用的处理方法。
然而,在常规处理工艺基础上,增加的预氧化和吸附以及二者的联用是解决当前水源遭到污染的主要方法。
如周立红,张淑琪等,应用Ames试验,对几种组合净水工艺对水中致突变物的去除效果进行评价,以寻找最佳工艺组合。
并对其中较为理想的一组工艺,采用膜过滤法研究各单元工艺对不同相对分子质量的有机物的去除特点,以了解各种工艺对去除水中致突变有机物的贡献。
另外,在我国生物预处理技术也已经开始得到应用。
这里新提出的膜过滤将是未来很有发展前途的净水处理技术。
4净水工艺的改造研究4. 1 净水工艺改造策略研究目前我国各自来水厂的水源大都遭受生活污水与工业废水的污染,如水源水中原本就含有的天然有机物(Natural Organic Matters,NOM),其主要是亲水、酸性、多分散的腐殖质,在一定条件下能与一些物质反应生成对人体具有慢性或急性毒性的物质,如腐殖质能与消毒剂氯反应生成氯仿及其他具有“三致”作用的消毒副产物,已成为最主要的消毒副产物的前体物。
另外,随着工业和农业等废水的排入,饮用水源水受到了人为的污染,水源水中人工合成有机物(Synthetic Organic Compounds,SOC)的数量不断增大,种类增多,有的具有更强的“三致”作用。
这些原水经水厂常规工艺净化,浊度不易得到很好控制,滤池易堵塞(藻类影响),出水有机物浓度高(生物不稳定,易使输配水管道中细菌滋长,恶化水质),氨氮浓度高,使加氯量增加进而使消毒副产物(如三卤甲烷、卤乙酸等)量增加,提高了饮用水的致癌风险,使出厂水有异味,水质下降。
针对以上情况,净水厂的工艺改造有以下几种方法:a.增加深度处理构筑物,如活性炭吸附(或者臭氧-活性炭联用)技术;b.增加预处理构筑物,如生物预处理(接触氧化池或生物滤池);c.不增加常规工艺前、后的净化构筑物,在现有工艺上改造,如强化混凝、强化过滤、优化消毒;d.综合采用前面几种技术。
具体来说,给水厂净水系统技术改造的内容主要包括如下几个部分:(1)针对水源水的污染特性,增设必要的预处理设施。
预处理技术包括投加化学氧化剂,如臭氧、高锰酸钾;投加吸附剂,包括粉末活性炭和活化粘土;以及生物氧化技术等。
特别是生物氧化预处理技术(如曝气生物滤池),由于本身存在的一些优点,自二十世纪八十年代以来,在许多国家得到重视。
我国部分城市水厂也已经开始了这方面的工作。
(2)混凝技术改造。
改造的基本方法可因地制宜选用静态混合器、利用水泵和加装机械搅拌混合器等。
(3)絮凝技术改造。
改造的基本原则是创造适宜的水力条件,使絮凝的各段过程中尽量接近最隹GT值。
对打碎絮体的部位需扩大断面积,对GT值过小的部位加装网格或阻流装置。
如要适当增加絮凝时间则可适当地占用一些沉淀池空间来解决。
(4)沉淀池、澄清池的技术改造。
改造的基本方法是加装斜管或斜板。
(5)过滤技术改造,改造为煤和砂的双层滤料滤池;可考虑采用轻质(煤或陶粒滤料)、粒径较粗、滤层较厚的均匀滤料。
滤池采用气水联合反冲洗,改善冲洗效果,节约冲洗水量。
(6)助滤剂的应用。
在进滤池的水中再加注少量(一般为1-3mg/L)的混凝剂或微量(一般几十μg/L)高分子絮凝剂,能明显改善水的过滤性能,显著提高去除率。
这是改善过滤出水水质的一个非常重要措施。
投加助滤剂后,出水浊度明显降低,但运行周期会相应缩短。
经试验,采用助滤剂方案时,如运行周期尚长,可不改变滤层,否则要同时把滤层改为双层滤料或均粒滤层并加装表面冲洗以改善冲洗效果。
(7)增设活性炭吸附或生物活性炭(臭氧-活性炭联用)深度处理设施,进一步控制出厂水中的有机污染物的浓度,减少卤代物质的生成量。
(8)在无条件建立活性炭滤池时,可在过滤前投加粉末活性炭(PAC),或将滤池改造为活性滤池。
(9)优化消毒工艺,使用氯胺、二氧化氯、臭氧等消毒剂,降低消毒副产物的产生量,提高饮用水的卫生安全性。
(10)采用膜技术,可以替代常规工艺和深度处理工艺,并可以去除部分溶解性无机盐。
(11)水厂自动控制的技术改造,目的是减低能耗,优化工艺参数,保证出水水质。
4.2 常规净水工艺的强化研究在我国当前的经济和技术条件下,最经济可行的办法是在现在净水工艺基础上进行改造。
采取强化混凝与强化过滤的办法,可以不增加构筑物,因此单位水量1m3改造费用只需20-25元,运转费用只需增加0.03-0.05元/m3。
氨氮及亚硝酸盐氮去除率80-90%,有机物COD Mn去除率15-20%。
(1)强化混凝工艺在混凝工艺中,可多投混凝剂使有机物的水化壳压缩,水解的阳离子与有机物阴离子电中和,消除由于有机物对无机胶体的影响,从而使无机胶体脱稳。
也可投加絮凝剂,增加吸附、架桥作用,使有机物易被絮体粘附而下沉;投加氧化剂,使有机物被氧化。
同时,调整混合与絮凝反应的时间,使药剂充分发挥作用,即从水力条件上改进。
(2)强化过滤工艺强化过滤滤池主要功能是发挥滤料与脱稳颗粒的接触凝聚作用而去除浊度、细菌。
如果滤料洗涤不干净,滤料表面就会积泥,当预加氯时抑制了滤料中生物的生长,因此滤料层没有或较少生物降解作用。
如果不预加氯,滤料层中就会有生物作用,滤池出水中氨氮有所降低,亚硝酸盐氮增加就是具有亚硝酸盐菌的结果。
强化过滤就是让滤料既能去浊,又能降解有机物,降解氨氮、亚硝酸盐氮。
这样,就需要在滤料中培养生物膜,要既有亚硝酸盐菌,又要有硝酸盐菌使氨氮、亚硝酸盐氮都得到有效去除。
综合给水厂的净水工艺状况,把不同工艺的机理、功能、净水效果和费用比较列为一个表格,便于分析和比较,具体详见表2。
该表的依据是1993年12月中国建筑工业出版社出版的《给水排水工程概预算与经济评价手册》中给水工程构筑物技术经济指标,这里选取气水反冲V型滤池作为生物陶粒池、双阀滤池作为活性炭滤池投资(直接费)计算,间接费以直接费的50%计,再乘以价差调整系数2进行投资估算。
估算中生物陶粒池滤速采用6m/h,活性炭滤池采用10m/h,臭氧发生装置以产1kgO3/h 投资37.5万元计算,生产1kgO3耗电35kwh,每kwh以0.8元计,折旧以15年回收计算。
运转管理人工费以每月1000元计。
5国内外研究评述及未来研究展望综合给水厂不同净水工艺的去除指标和经济上增加的费用,我们得出的基本结论是:在我国现有经济和技术条件下,在优先考虑强化常规工艺的前提下,增加预处理和深度处理将是今后我国水厂进行改造的主要方向。
在预处理中,生物预处理发展前景广阔。