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我国给水深度处理应用发展的问题

发布日期:2011-05-06  浏览次数:906

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文章摘要:  1.生活饮用水水质标准是纲,纲举目张  我国国家水质标准还是1985年前定的,当时就规定了35项水质项目,迄今为止尚无新的国

  1.生活饮用水水质标准是纲,纲举目张

  我国国家水质标准还是1985年前定的,当时就规定了35项水质项目,迄今为止尚无新的国家标准颁布。

  我国卫生部于2001年以《生活饮用水卫生规范》名义颁布了水质检验项目,其中常规检验项目34项,非常规检验项目62项。虽然这96项水质项目中规定了大量的有机污染物限制浓度,可以与发达国家接轨,但在“水质监测”中都规定“对水源水、出厂水和部分有代表性的管网末梢水至少每半年进行一次常规检验项目的全分析。对于非常规检验项目,可根据当地水质情况和存在问题,在必要时具体确定检验项目和频率”。虽然说这符合我国国情,很多检验项目需要高精度的仪器才能分析测定,大多数地区、城市尚不具备这些条件,但实际上放弃了非常规项目(众多有机污染物)的检验。好在常规检验中规定了耗氧量这一有机物综合性指标,控制有机物的摄入总量,要比85年的目标前进了一大步。

  我国建设部于2004年7月审查了《城市供水水质标准》,遵循不低于卫生部的标准并尽量与之协调的原则,该标准中对浊度“特殊情况下不超过5度”改成不超过3度,对耗氧量“特殊情况下不超过5mg/L”注明为当原水耗氧量>6mg/L时,不超过5mg/L,这就明确规定凡水源水<6mg/L时必须达到3mg/L,较之卫生部规范更严了。建设部规定常规检验40余项,非常规检验60余项。建设部的行业标准有望今年可批准。

  2001年的卫生部规范、2004年建设部行业标准的颁布为我国新的生活饮用水水质国家标准的制定奠定了基础,将能有效防止我国自来水行业水质标准执行过程中的混乱现象。

  水质项目耗氧量是针对我国原水有机物污染较普遍、较严重的现状进行总量控制所必须的,因为检测众多的单个有机物目前尚为困难,但有机污染量微,却对健康有着潜在的威胁,随着时间的推移,在人体中积累到一定程度就会得病,况且人们对有机污染物的危害还有漫长的认识过程,今后有机污染物的水质项目还会增多、变严,因此少摄入总比多摄入好。传统地表水处理工艺对有机污染去除有限,为了保证饮用水CODMn<3mg/L的要求必将采用深度处理。

  原建设部作为达标的水质项目只有4项:浊度、余氯、细菌总数与总大肠杆菌,而回避了用户最敏感也最有争议的嗅味、色与最担心的耗氧量。这次城镇供水水质标准规定作为达标的水质项目10项,将色、嗅味、耗氧量等都列入,这就更完善、更全面衡量饮用水水质是否达到要求,对各供水单位提出更严格要求,也更好体现了“以人为本”的原则。

  有了水质标准作为依据,要全面达到标准,给水工作者就应针对水源水质情况采取切实措施满足常规各水质项目,然后逐步检测非常规项目中各项有机污染物,因此势必在净化过程中采用国际先进工艺与技术,改善输水与配水管网,将合格饮用水送给用户,这将有效地推动给水事业进步,继而推动水源保护与江、河、湖、库水质的提高。

  2.水质预处理  

  2.1 化学氧化

  水质预处理常用氯氧化,当有机污染尚未得到去除时,会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4与其复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开,对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。根据当地水质采用KMnO4是否会产生有害氧化物,是否降低Ames致突活性,报道甚少,仍需作针对性的研究、测试。

  臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性,又可除嗅、脱色,去除铁、锰,但往往结合后续深度处理臭氧-活性炭时才采用。

  2.2 投加吸附剂粉末碳

  一般只有在消除冲击性污染时采用,因投加量需10~20mg/L,耗费较高(约需0.05元/m3左右)。

  2.3 调节pH

  由于投加酸与碱,运行成本增加,又在原水中增加无机离子,在我国很少采用。

  2.4 投加絮凝剂

  投加絮凝剂量不多(小于1mg/L)往往能获得好的效果,但我国仍习惯于只加一种混凝剂。

  2.5 生物预处理

  对水中氨氮的去除生物降解最有效,同时可去除一些有机物、铁、锰,现在上海与浙江嘉兴地区已有应用。

  2.5.1 生物接触氧化

  一般情况下NH4+-N可去除80%左右,CODMn去除不稳定,溶解性CODMn约可去除5-10%。较多的采用弹性材料,利用混凝土骨架绑扎,价格便宜被粤港公司400万m3/d工程中使用,上海与嘉兴桐乡也有采用。弹性填料运行中主要问题是填料上积的泥不能自动脱落,填料上的生物膜不易更新。

  流化填料是塑料片组成的球,比重控制在0.96-0.98在水中悬浮滚动,采用多孔管曝气使球上下翻动处于流化状态,球上的膜不会积累,易更新,脱落的膜随水流带出。嘉兴地区、海宁、桐乡已采用,已获初步成效,尚有待长时间运行的总结。该填料只需填充池容积的一半,每m3填料800元。

  2.5.2 生物陶粒滤池

  由于颗粒填料粒径小,比表面积大,生物膜量大,除具有生物絮凝、吸附、降解作用外,又有过滤作用,因此较其他填料去除氨氮效率较高,除生物降解有机物,还能有效去除悬浮、胶体态的有机物,由于反冲洗,滤料上生物膜易更新,CODMn去除约10~20%。

  生物滤池的问题在于有水头损失,需定期(1星期左右)反冲,消耗水。普通陶粒(粉末状)约500元/吨,圆形颗粒约800元/吨,堆积容重约0.8。

  2.5.3 卵石填料

  粒径20~40mm,层厚3.4m,中试柱直径0.4m,滤速2.5m/h,曝气量2.5∶1,由美国水环纯水务集团与中国市政工程西北设计院浙江分院在嘉兴乍浦水厂及平湖古横桥水厂进行试验,可将NH4+-N从10mg/L降解到0.2mg/L,去除率98%。

  该研究拓宽了思路,将污水处理技术引入给水生物预处理取得初步结果。但可能存在的问题是滤池不设反冲系统,卵石填料积泥后不好运行。我国曾引入前苏联的接触滤池,水由底部进入,最终因长期运行后底部积泥而未得到推广;再有滤速仅2.5m/h,势必池子面积庞大。

  污水处理中曝气生物滤池可以将水中NH4+-N从20~30mg/L降至<1mg/L,问题在于给水处理是否要为去除NH4+-N付那么大代价。

  希望该技术能结合给水处理特点进行长时间的试验,从性价比来论证其应用的可能性。

  深度处理技术常用的是臭氧-生物活性炭(O3-BAC)。目前在深圳、广州、上海都已实施,从其发展趋势看,今后当水源水质超过II类时,必须采用,才能满足水质标准中CODMn的要求。

 
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