微污染原水生物处理工艺净水效果试验研究

摘要

针对高氨氮、高有机物原水,采用“臭氧-生物活性炭”工艺时,氨氮超标严重,CODMn也往往>3mg/L,出水水质未达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006);采用“生物预处理-常规处理生物强化”工艺时,对氨氮、CODMn、亚硝酸盐、金属离子等污染指标削减幅度较大,感官性状指标得到提升,口感良好,水质全分析各项指标均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),但是未达到《饮用净水水质标准》(CJ94-2005)。 针对季节性微污染水源,“臭氧-生物活性炭”工艺出水能够达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)和《饮用净水水质标准》(CJ94-2005),“生物预处理-常规处理生物强化”工艺出水也能达到上述两个水质标准。但两工艺的出水水质、运行成本之间的差距没有进行过对比研究。故论文对比试验选择季节性微污染水源东江浏渥洲水源。试验研究的主要目标是：在同水源状况下对上述两种生物处理工艺进行试验,从净水水质效果和运行成本等方面加以比较,并对占地面积和发展空间加以对比分析。主要研究结论如下： (1)对比试验期间水厂出厂水氨氮平均值分别为1.04 mg/L,相对原水平均去除率为13.3％,出厂水氨氮达不到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中氨氮<0.5 mg/L的标准；CODMn平均1.49mg/L,偶尔出现CODMn>2 mg/L的情况。 (2)“臭氧-生物活性炭”和“轻质滤料滤池-常规处理生物强化”两种生物处理工艺对微污染原水的氨氮、CODMn均有很好的处理效果,两者基本处于同一水平,均能够达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)和《饮用净水水质标准》(CJ94-2005)供水水质标准。“轻质滤料滤池-常规处理生物强化”工艺的砂滤池出水对CODMn的总去除率比水厂常规处理工艺出水高约11.5％左右,但比“臭氧活性炭”出水低2.5％左右；“轻质滤料滤池-常规处理生物强化”工艺的炭砂滤池出水对CODMn的总去除率与“臭氧-活性炭”工艺出水持平。两种工艺对氨氮的去除率都接近95％。 (3)根据工程经验,采用“臭氧-活性炭”工艺的吨水投资约为242元/吨水,运行费用约为0.25元/吨水：采用轻质滤料滤池工艺的吨水投资约为92元/吨水,运行费用约为0.08元/吨水。采用轻质滤料滤池工艺比“臭氧-活性炭”工艺投资减少60％以上,运行费用减少70％以上。同时轻质滤料滤池的设计滤速为12～16m/h,“臭氧-活性炭”的设计滤速为8～8.5m/h,两者相比前者占地面积比后者减少约40％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1概述

1.1.1水源微污染现状

1.1.2水源氮污染及其危害

1.1.3水源有机微污染及其危害

1.1.4水源铁、锰超标问题

1.2饮用水水质标准的发展

1.3常规给水处理工艺的局限性

1.4微污染原水生物处理工艺研究现状

1.4.1生物预处理技术

1.4.2臭氧-活性炭深度处理技术

1.5本论文的研究背景

1.5.1水厂工艺改造必要性

1.5.2水厂工艺改造主要方法

1.6研究内容

1.7研究目的及意义

1.8课题创新点

第二章 试验装置和试验方法

2.1生物预处理试验装置

2.1.1轻质滤料滤池试验装置

2.1.2常规处理试验装置

2.2“O3-BAC”深度处理试验装置

2.3实验检测项目和方法

2.3.1常规理化项目化验方法

2.3.2非常规水质项目化验方法

第三章 生物预处理工艺净水效果研究

3.1给水生物预处理几种主要工艺形式

3.1.1轻质滤料滤池试验研究

3.1.2悬浮球流化池试验研究

3.1.3弹性填料接触氧化试验研究

3.1.4研究结论

3.2轻质滤料滤池工艺

3.3轻质滤料滤池净化机理

3.3.1贫营养环境及其微生物

3.3.2生物膜除污染机理分析

3.4轻质滤料滤池净水效果分析

3.4.1滤池运行参数

3.4.2试验数据分析

3.5气水比研究

3.5.1试验方法

3.5.2试验结果分析

3.6轻质滤料滤池预氧化作用

3.6.1试验方法

3.6.2试验结果分析

3.7水力负荷研究

3.7.1试验方法

3.7.2试验效果分析

3.8氨氮冲击负荷研究

3.8.1试验方法

3.8.2试验效果分析

3.9轻质滤料滤池反冲洗研究

3.10本章小结

第四章 生物预处理+常规处理生物强化工艺净水效果研究

4.1前言

4.2试验目标

4.3研究内容

4.4后续常规处理试验研究

4.4.1试验方法

4.4.2后续常规处理净水效果

4.5回流污泥工艺净水效果研究

4.6生物砂滤池净水效果研究

4.7生物炭砂滤池净水效果研究

4.8本章小结

第五章“O3-BAC”深度处理工艺净水效果研究

5.1前言

5.2试验目标

5.3研究内容

5.4“臭氧-活性炭”工艺试验研究

5.4.1试验方法

5.4.2“臭氧-活性炭”净水效果分析

5.5本章小结

第六章 对比试验研究

6.1对比试验目标

6.1.1轻质滤料滤池参数

6.1.2后续常规处理参数

6.1.3臭氧活性炭工艺参数

6.2净水效果分析

6.3出水水质全分析

6.4经济对比分析

6.5本章小结

结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢