基于长江下游水源的臭氧生物活性炭深度处理工艺优化研究

摘要

近年来长江下游水质不稳定因素日益增加，河流水质恶化导致消毒副产物前体物增多及管网水质不稳定等问题，需要优化饮用水处理工艺以控制消毒副产物的生成，保障水质安全。论文主要针对镇江征润洲原水水质特征，开展“预臭氧+常规处理+臭氧-生物活性炭深度处理工艺”优化研究，提出制取优质水的适宜工艺参数。主要结论如下： 镇江征润洲水源地水质总体较好，基本满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅱ类标准，部分指标月均达到Ⅰ类标准，有一定季节性变化状况，水源地原水水质安全保障工程实施后，原水水质有一定提升；原水中的有机物以小分子前体物为主，主要分布在<3kDa的区间内，且强疏水性成分所占比例最高，但常规处理工艺对小分子有机物的去除效果有限，分析后认为臭氧-生物活性炭深度处理工艺适用于镇江原水。 利用中试装置对“预臭氧+常规处理+臭氧-生物活性炭深度处理工艺”进行优化研究。结果表明，预臭氧投加量为1.1mg/L时，预处理工艺对于各污染物的综合处理效果最优，但出水中CH2O与BDOC浓度均明显上升，需在后续处理工艺中进一步去除。PAC投加量为18mg/L时，常规处理工艺对各污染物的整体处理效果最好，但无法保证出水的生物稳定性，同时发现预臭氧工艺对常规工艺的处理效果有一定的促进作用。主臭氧投加量为2.5mg/L时，深度处理工艺对各污染物的去除效果综合最好，出水生物稳定性得到保障，水质各项指标已基本满足优质水标准。臭氧三段投加比为3∶1∶1时，深度处理单元处理效果较单点投加时的去除率有一定提升。 结合中试试验结果，依托镇江市金山水厂进行深度处理示范工程优化研究，对水厂深度处理工艺进行一年的水质跟踪监测，并对深度处理单元的臭氧投加量进行优化研究。优化结果与中试试验结果基本一致，当臭氧投加量为2.4mg/L时，深度处理单元对污染物的去除效果最好。出水浊度低于0.2NTU，CODMn低于1.1mg/L，BDOC低于0.2mg/L，出水生物稳定性得到保障，同时各项监测指标均可满足优质水参考指标。

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