微污染水源水的給水處理技術(shù).ppt

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,微污染水源水的給水處理技術(shù),論文內(nèi)容,背景介紹,污染物質(zhì),預(yù)處理,深度處理,發(fā)展趨勢(shì),常規(guī)處理,,,,,背景介紹,2005年，中國(guó)七大水系中劣五類水體占三成左右，水體已經(jīng)失去使用功能，成為有害的臟水，連農(nóng)業(yè)灌溉都不行。根據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩止嫉馁Y料，我國(guó)的河流、河段已有近1/4因污染而不能滿足灌溉用水要求，全國(guó)湖泊約有75％的水域受到顯著污染。我國(guó)城鎮(zhèn)供水環(huán)境污染日益嚴(yán)重，城市水域受污染率高達(dá)90％以上，不少城市供水水源受到威脅……,背景介紹,地表水水位下降地表水源水質(zhì)受到極大危害,污染物質(zhì),污染物質(zhì),微污染水源水是指受到有機(jī)物污染，部分項(xiàng)目的指標(biāo)超過(guò)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。這類水中所含的污染物種類較多、性質(zhì)較復(fù)雜，但濃度比較低。微污染水源水中主要是有機(jī)污染物：,農(nóng)藥、重金屬離子、氨氮、亞硝酸鹽氮及放射性物質(zhì)等,水中動(dòng)、植物分解而形成的產(chǎn)物(如腐殖酸等),天然有機(jī)化合物,人工合成有機(jī)物,污染物質(zhì),1,2,3,4,微污染水源的水質(zhì)特點(diǎn),受工業(yè)廢水和生活污水影響,水中溶解性有機(jī)物大量增加,一些有害微生物較難去除,內(nèi)分泌干擾物質(zhì)去除率不高,,,處理流程,處理流程,預(yù)處理,,,常規(guī)處理,深度處理,預(yù)處理,一般把附加在傳統(tǒng)凈化工藝之前的處理工序叫預(yù)處理技術(shù)。預(yù)處理技術(shù)是采用適當(dāng)物理、化學(xué)和生物的處理方法，對(duì)水中的污染物進(jìn)行初級(jí)去除，使常規(guī)處理能更好地發(fā)揮作用，減輕常規(guī)處理和深度處理的負(fù)擔(dān)，改善和提高飲用水水質(zhì)。,預(yù)處理——分類,預(yù)處理——曝氣法,曝氣可直接去除水源水中大部分揮發(fā)性物質(zhì)，如揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)、NH3和H2S等還原劑。通過(guò)曝氣，水中溶解氧含量增加，可氧化分解水中部分有機(jī)物，還使得水中膠體脫穩(wěn)，有助于水廠的后續(xù)處理。此外，曝氣還可降低水中的藻類和有機(jī)污染物產(chǎn)生的異臭和色度。,預(yù)處理——曝氣法,采用單純的曝氣預(yù)處理方式，投資少，管理運(yùn)行簡(jiǎn)單，對(duì)于后續(xù)處理有一定的作用；但是難揮發(fā)有機(jī)物和氨氮去除率較低，所以一般把曝氣和其他工藝進(jìn)行組合。,預(yù)處理——吸附法,以活性炭為代表?，F(xiàn)有研究報(bào)道，用活化沸石替代活性炭。吸附法作為去除水中溶解性有機(jī)物的最有效方法之一，可以明顯降低水的色度、嗅度和各項(xiàng)有機(jī)物指標(biāo)，如果能解決運(yùn)行費(fèi)用高和再生的問(wèn)題，將會(huì)是微污染水處理最理想的辦法。,預(yù)處理——化學(xué)藥劑法,化學(xué)藥劑法主要利用化學(xué)藥劑的氧化作用去破壞水中的污染物的結(jié)構(gòu)，達(dá)到轉(zhuǎn)化或分解污染物的目的。目前研究比較多的氧化劑有高錳酸鉀、氯氣、臭氧、高鐵酸鉀等。通過(guò)使用這些藥劑，對(duì)水中有機(jī)物和其他污染物的去除有明顯的效果。,預(yù)處理——化學(xué)藥劑法,化學(xué)藥劑法作為水處理中一種不可替代的技術(shù)，它對(duì)水中的污染物的去除具有較為明顯的作用，但是作為飲用水源水這種特殊用途水的處理，各種化學(xué)劑的使用或多或少都會(huì)對(duì)水的安全性產(chǎn)生一定的影響。因此化學(xué)法有一定的局限性，在實(shí)際處理時(shí)需結(jié)合實(shí)際情況慎重選擇。,預(yù)處理——生物法,生物預(yù)處理就是借助于微生物群體的新陳代謝活動(dòng)除去水中的氨氮、有機(jī)物等污染物。由于在低營(yíng)養(yǎng)條件下生存的貧營(yíng)養(yǎng)微生物通常是以生物膜的形式存在的，所以微污染水源水的生物預(yù)處理方法主要是生物膜法。,預(yù)處理——生物法,1-原水箱；2-進(jìn)水泵；3-液位控制器；4-膜-生物反應(yīng)器；5-出水泵；6-鼓風(fēng)機(jī)；7-膜組件；8-時(shí)間控制器；9-壓差計(jì)膜-生物反應(yīng)器工藝流程圖,預(yù)處理——生物法,生物接觸氧化反應(yīng)器,進(jìn)氣口,,出水口,,,出水渠,,填料,,進(jìn)水口,預(yù)處理——生物法,彈性填料生物接觸氧化工藝,預(yù)處理——生物法,水源水、生化柱出水試驗(yàn)結(jié)果,常規(guī)處理,,,,,,,,混凝,沉淀澄清,過(guò)濾,消毒,常規(guī)處理的對(duì)象主要是水中的懸浮物、膠體雜質(zhì)和細(xì)菌,常規(guī)處理,然而，常規(guī)水處理工藝不能有效去除微污染原水中的有機(jī)物、氨氮等污染物；液氯很容易與原水中的腐殖質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生DBPs、THMs。故還需對(duì)微污染水源水進(jìn)行深度處理。,深度處理,在常規(guī)處理工藝以后，采用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ǎ瑢⒊Ｒ?guī)處理工藝不能有效去除的污染物或DBPs的前驅(qū)物加以去除，以提高和保證飲用水質(zhì)。應(yīng)用較為廣泛的有以下幾種方法——,深度處理——臭氧氧化,臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，它在給水處理中有著很長(zhǎng)的歷史。最初用來(lái)作為消毒劑、控制色度或嗅味，現(xiàn)又用來(lái)去除水中有機(jī)物。由于投量的限制，O3不能將水中有機(jī)物全部無(wú)機(jī)化，但可將大分子有機(jī)物分解成分子較小的中間產(chǎn)物。O3預(yù)處理的水再經(jīng)氯化消毒，水中“三致”物質(zhì)可能低于未預(yù)處理的水，也可能更高，其效果視水質(zhì)而定，這是因?yàn)镺3副產(chǎn)物，如醛、酮、醇、過(guò)氧化物氯化會(huì)產(chǎn)生THMs。,深度處理——活性炭吸附,活性炭吸附深度處理，是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的在凈化微污染水方面較為成熟和有效的措施之一。活性炭吸附凈化是利用活性炭微孔巨大的比表面積產(chǎn)生的強(qiáng)吸附能力，對(duì)水中有機(jī)物進(jìn)行吸附凈化?；钚蕴繉?duì)一些有機(jī)氯化物的去除效果比較差，雖對(duì)水中氯化產(chǎn)生的致突物質(zhì)有去除作用，但并不能有效去除氯化致突物質(zhì)的前體物。,深度處理——活性炭吸附,深度處理——活性炭吸附,深度處理——活性炭吸附,深度處理——臭氧/活性炭,臭氧活性炭聯(lián)用深度處理技術(shù)采取先臭氧氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又繼續(xù)氧化的方法，揚(yáng)長(zhǎng)避短，這一工藝可使活性炭充分發(fā)揮吸附作用。在炭層中投加臭氧，可使水中的大分子轉(zhuǎn)化為小分子，改變其分子結(jié)構(gòu)形態(tài)，提供了有機(jī)物進(jìn)入較小孔隙的可能性，使大孔內(nèi)與炭表面的有機(jī)物得到氧化分解，使活性炭可以充分吸附未被氧化的有機(jī)物，從而達(dá)到水質(zhì)深度凈化的目的。,深度處理——臭氧/活性炭,臭氧/活性炭給水處理基本流程圖,原水,臭氧預(yù)氧化,慢濾池,生物活性炭過(guò)濾,臭氧氧化,氯消毒,,,,,,深度處理——臭氧/活性炭,DBP、THMs、HAAs等含量都得到了大幅度降低。,深度處理——臭氧/活性炭,當(dāng)然，臭氧活性炭聯(lián)用技術(shù)也有其局限性，例如臭氧在破壞一些有機(jī)物結(jié)構(gòu)的同時(shí)也可能產(chǎn)生一些帶污染性質(zhì)的中間產(chǎn)物。研究結(jié)果表明，水源經(jīng)臭氧活性炭吸附深度處理，氯化后出水水質(zhì)仍具有致突變性。,深度處理——紫外光,深度處理——紫外光,深度處理——紫外光/臭氧聯(lián)用,紫外光和臭氧(UV/O3)結(jié)合的方法基于光激發(fā)氧化法，產(chǎn)生的氧化能力極強(qiáng)的自由基(OH自由基)可以氧化臭氧所不能氧化的微污染水中的有機(jī)物，有效去除飲用水中的三氯甲烷、六氯苯、四氯化碳、苯等有機(jī)物，降低水中的致突變物活性。,深度處理——紫外光/臭氧聯(lián)用,但是，UV/O3工藝對(duì)有機(jī)物或致突變物前驅(qū)物的去除能力還有待進(jìn)一步探討，而且該工藝費(fèi)用較高，還不容易推廣應(yīng)用。,深度處理——光催化氧化,是以化學(xué)穩(wěn)定性和催化活性很好的TiO2為代表的n型半導(dǎo)體為敏化劑的一種光敏化氧化，氧化能力極強(qiáng)，在合適的反應(yīng)條件下，能將水中常見的有機(jī)污染物，包括難被臭氧氧化的“六六六”、六氯苯等氧化去除。最終產(chǎn)物是CO2和H2O等無(wú)機(jī)物。,深度處理——光催化氧化,光催化氧化投入實(shí)際應(yīng)用所面臨的問(wèn)題是：確定長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中催化劑的中毒情況及尋求理想的再生方法；解決催化劑的分離回收或固定化問(wèn)題；反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及提高光能利用率等?？梢灶A(yù)見，隨著研究的不斷深入，光催化氧化必將越來(lái)越得到重視。,深度處理——TO2/紫外光/臭氧/BAC聯(lián)用,接觸氧化柱內(nèi)，臭氧接觸氧化時(shí)間為15min。保持柱的作用是使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，消耗掉殘余的臭氧，其水力停留時(shí)間為22min。生物活性炭反應(yīng)器反應(yīng)時(shí)間15min。臭氧通過(guò)一個(gè)多孔滲水金屬板與進(jìn)水相混合。,深度處理——TO2/紫外光/臭氧/BAC聯(lián)用,深度處理——膜處理技術(shù),在膜處理技術(shù)中，反滲透(RO)、超濾(UF)、微濾(MF)、納濾(NF)都能有效地去除水中的臭味、色度、消毒副產(chǎn)物前體及其他有機(jī)物和微生物，去除污染物范圍廣，且不需要投加藥劑，設(shè)備緊湊且容易自動(dòng)控制。,深度處理——膜處理技術(shù),反滲透膜組件,深度處理——膜處理技術(shù),超濾膜組件,深度處理——膜處理技術(shù),微濾膜組件,納濾膜組件,深度處理——膜處理技術(shù),深度處理——膜處理技術(shù),深度處理——膜處理技術(shù),但膜處理要求對(duì)原水進(jìn)行嚴(yán)格的各種預(yù)處理和常規(guī)處理及定期的化學(xué)清洗，所以膜濾的基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，并且仍然存在著膜堵塞和膜污染以及反滲透和納濾濃縮物處理問(wèn)題。然而隨著清洗方式的改進(jìn)，膜堵塞和膜污染問(wèn)題的改善以及各種膜價(jià)格的下降，膜濾作為一種去除水中有機(jī)物和微生物的新工藝，將會(huì)對(duì)水處理產(chǎn)生重要的影響。,傳統(tǒng)工藝強(qiáng)化技術(shù),強(qiáng)化混凝強(qiáng)化沉淀強(qiáng)化過(guò)濾,新型組合工藝處理技術(shù),臭氧、沸石、活性炭的組合工藝高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)合除污染技術(shù)微絮凝直接過(guò)濾工藝氣浮生物活性炭微污染水處理技術(shù)……,發(fā)展趨勢(shì),強(qiáng)化常規(guī)處理改善氧化和消毒組合工藝進(jìn)一步深化排泥水處理和污泥處置膜處理技術(shù),OVER,Thankyouforlistening！,學(xué)無(wú)止境,