粉末活性炭强化澄清工艺去除水库原水有机物的研究

摘要

水中天然有机污染物作为致癌消毒副产物的已知前体物,会增强配水系统的生物活性,对人类健康产生严重危害。本研究旨在提高澄清工艺处理水库原水的净化效能,降低中小型水厂出厂水中NOM的含量。试验首先考察了澄清工艺中上升流速对絮体层形成的影响,确定了工艺的最佳上升流速,在此基础上探究了投加粉末活性炭对澄清工艺去除有机物的强化效能。研究结果表明,在3.60m/h的上升流速下,悬浮泥渣澄清工艺可将原水浊度去除至0.37NTU,此工况对UV_(254)和COD_(Mn)的去除率分别为57.92%和50.53%。在投加粉末活性炭后,工艺对有机物的去除率明显提高,其中在投加量为15.0mg/L时对UV_(254)和COD_(Mn)的去除率分别达到88.69%和63.38%。分子量分级实验结果表明,水库水中小分子量有机物含量最多,其中小于3kDa的有机物占比59%,经沉淀工艺和澄清工艺处理后,此部分有机物含量分别降低了30.71%和38.80%,在投加活性炭后沉淀工艺和澄清工艺去除率分别提升了26.38%和19.07%。三维荧光光谱表明投加粉末活性炭显著提升了对原水中溶解性微生物产物类、芳香族蛋白质Ⅱ类物质的去除效果。