净水构筑物水质控制与检测(二)
时间:2018-12-30 17:56:51 来源:最正规的时时彩网站 作者:匿名


增强过滤可以净化和降解有机物质,氨氮和亚硝酸盐氮。选择合适的过滤材料,其表面有利于生物膜的生长,具有足够的比表面积,粒径和厚度,以确保过滤水的浊度要求。控制反冲洗强度不仅可以去除泥浆,还可以保持一定的生物膜。生物膜含有亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌,可有效去除氨氮和亚硝酸盐氮,出水浊度小于1.0NTU。在过滤罐中加入少量(通常为1-3 mg/L)的凝结剂或微量(一般为几十μg/L)的高分子絮凝剂,可显着提高水的过滤性能,并显着提高水的过滤性能。提高清除率。 。在添加助滤剂后,流出物浊度显着降低。氨氮的硝化过程需要消耗溶解氧。如果原水中的溶解氧不足,将影响硝化过程的进展。因此,当原水中的溶解氧低时,通过曝气可以增加溶解氧。过滤器去除氨氮的效果与温度密切相关。冬季,水温低,过滤材料的生物效应减弱,去除效果显着降低。可以在不增加结构的情况下使用强化凝结和增强过滤,成本低,氨氮和亚硝酸盐氮去除率为80%至90%,并且有机CODMn去除率为15%至20%。

添加活性炭吸附或生物活性炭深度处理设施可以进一步控制工厂水中有机污染物的浓度,减少卤化物质的含量。在受控条件下加热含碳材料以产生活性炭。木材,煤炭,椰子壳或泥炭通常用作原料。通过该活化反应制备的多孔材料具有大的表面积和对有机物的高亲和力。通常,使用PAC或GAC。 。当碳吸附能力耗尽时,有机物质可以在受控条件下燃烧掉并重新激活,但PAC(和一些GAC)通常只使用一次。当处理各种类型的污染物时,不同类型的活性炭具有不同的亲和力。 。当无条件地建立活性炭过滤器时,可以在过滤之前添加PAC,或者可以将过滤器转换成有源过滤器。对于季节性或间歇性污染,或当所需量低时,PAC通常是首选。将PAC作为浆液计量加入水中,并在随后的处理中与来自供水的污泥一起除去。因此,PAC仅用于带过滤器的地表水处理设备。 GAC用于处理水的气味和味道。它通常放置在固定的底盘中,或用于某些化学品的吸附器,或现有过滤器的外壳中,使用相同尺寸的GAC颗粒代替沙子。在输入水中,GAC的效率远高于PAC的效率。其使用寿命取决于所用碳的性能以及水和碳之间的接触时间。各种特定化合物的能力差别很大。碳的能力很大程度上取决于碳的能力。在水源中,当存在背景有机化合物时,它将大大减弱。活性炭用于去除农药和其他有机化合物,去除水中有气味和有气味的化合物,去除蓝藻毒素和所有有机碳,是第一个应该考虑用于净水厂的深层处理结构。膜技术可以取代传统和先进的处理工艺,并去除一些总的溶解固体。微滤是传统过滤到亚微米范围的直接延伸。膜的孔径通常在0.01和12/am之间。没有分离分子的作用,可以除去胶体物质和悬浮物。该技术与絮凝或粉状活性炭结合用于水处理,以去除可溶性有机碳并增加可渗透水的流量。

超滤原理上类似于反渗透,但其膜具有大得多的孔径(通常为0.002-0.03μm),并且超滤膜除去相对分子质量大于约800的有机物质。

通常使用的纳滤膜的孔径为0.001-0.01μm,其特征在于反渗透和超滤的组合。纳滤膜允许单价离子通过,并且可以除去大部分二价离子和相对分子质量。超过200种有机分子可以有效去除颜色和有机物质。如果两种溶液被半透膜(允许溶剂通过但不允许溶质通过的膜)分开,则溶剂将自然地从低浓度溶液流到高浓度溶液。这个过程叫做渗透。然而,也可以使溶剂沿相反方向流动,即从高浓度流向低浓度。该方法是增加高浓度侧的压力。所需的压力差称为渗透压,该过程为反渗透。反渗透产生处理过的水流和相对浓缩的废水流。反渗透除去一价离子的有机离子和相对分子质量大于约50(膜孔径<0.002μm)。

为了满足水质的细菌标准,必须在过滤后对水进行灭菌,以杀死对人体健康有害的病原微生物。一些地下水可以不经处理就可以清洗,但通常需要进行消毒。

美国安全饮用水委员会在对12种消毒剂进行评估后指出,氯,臭氧,二氧化氯和氯胺是公共供水的消毒剂,紫外线仅适用于单位供水。

饮用水消毒剂的选择应考虑以下因素:1杀灭病原体的效果; 2控制和监测的难度; 3残留消毒剂的存在与否; 4对水的感官特性的影响; 5副产品对健康的影响,以及预防或消除的可能性; 6经济和技术可行性。氯消毒主要通过次氯酸的氧化来杀死细菌,次氯酸是一种小的中性分子,可以扩散到带负电的细菌表面,通过细菌的细胞壁渗透到细菌中,起到氧化的作用。它会破坏细菌酶系统并杀死细菌,但对水中的病毒和寄生虫卵的杀灭效果很差。它需要具有更高的值(消毒剂的浓度乘以接触时间)以达到所需的灭菌效果。

影响氯消毒的主要因素是加入的氯量,接触时间和水的pH值。除了需要加入的氯量外,还应该有一定量的余氯。所需的氯量是指灭菌,有机物氧化和还原无机物质所消耗的氯量,以及一些氯化反应。次氯酸是一种弱电解质,其离解度取决于水的温度和水的pH。在0℃和200℃下,HOCl在pH <6.0时接近100%; HOCl和OCl在pH=7.5时大致相等;当pH> 9时,OCl接近100%。因此,在消毒过程中水的pH值不应太高,并且pH应保持在7.0至7.8,以便是最有效和最经济的消毒。当用漂白粉消毒时,由于同时产生Ca(OH)2,pH值增加。因此,当漂白粉储存不当或放置时间过长时,有效氯含量降低,并且影响消毒效果。一般情况下,水温越高,杀菌效果越好。每升高100℃的水温,细菌的杀灭率增加约2至3倍。不同的微生物对氯具有不同的耐受性除腺病毒外,肠道病毒比肠道病原体对氯的抵抗力更强。

残留的氯标志着水在氯化一段时间后被消毒的能力。余氯分为游离余氯和合并余氯。游离余氯以元素氯,次氯酸和次氯酸盐的形式存在,并具有很强的杀菌能力。合并的残余氯作为一氯胺,二氯胺,三氯胺和有机氯化合物的氯化衍生物存在,并且是总氯或总余氯的一部分。

对于游离余氯,工厂水限小于4mg/L,暴露30min后,有0.3~0.5mg/L.没有观察到特殊的有害影响。作为供水和运输中的保护剂的残余氯浓度可以达到每升十分之几毫升。由于氯消毒简单,易于控制,可持续性好,易于测量且价格低廉,因此它是饮用水处理中最常用的消毒剂和氧化剂。它通常用于游泳池和饮用水的消毒。然而,氯在水中的作用非常复杂。它不仅可以进行氧化反应,而且可以用天然存在于水中的有机物质代替或加入,以获得各种卤化物质。例如,当饮用水进行预氯化和消毒时,水中的一些有机物质如腐殖酸和富里酸被氧化,同时发生亲电取代反应,产生挥发性和非挥发性氯化有机三卤甲烷(THMs,包括溴仿,一溴二氯甲烷,二溴氯甲烷和氯仿)。许多这些卤化有机化合物是致癌物质或诱变剂,并且常规处理方法不能有效地除去预氯化中的副产物。常规的预氯化处理方法增加了流出物中卤化物质的量和流出物的突变活性。它比治疗前高出约50%至60%。现代工农业的快速发展不仅使合成化学物质越来越多,而且越来越多的有机物质(包括合成的和天然的)通过各种渠道进入水源,以及相当多的水源。水体处于微污染状态,对人体健康构成严重危害。由于大多数THM的挥发性,它们最终转移到空气中,在淋浴时暴露于人或皮肤,这对健康有害。在地下水和地表水分配系统中,氯化副产物二氯乙酸的浓度高达100 rig/I。氯化后在澳大利亚检测到的三氯乙酸浓度最高为200 Fg/I. 。氯酚作为次氯酸盐和碳酸反应的副产物存在于饮用水中,主要是2-氯苯酚,2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚,以及饮用水中的氯酚。味道阈值非常低,是一种人类致癌物质。

随着人们对饮用水水质的要求不断提高,氯和氯衍生物消毒的副作用及其危害程度也越来越受到重视。如何控制饮用水中的消毒副产品已成为供水行业面临的挑战之一。为了消除副产物,尽可能选择具有低有机前体含量的水源,并且增强诸如凝结沉淀和过滤的净化措施,并且防止结构中的藻类生长以降低有机前体的含量。使用GAC过滤器进行过滤以除去氯化副产物。氯处理期间的pH值影响含氯副产物的分布。降低pH值可降低THM的浓度,例如将水的pH调节至5.5-6.5,但代价是增加卤乙酸的产量。相反,增加pH会降低卤乙酸的形成,但会增加THM的形成。在分配之前去除消毒副产物在技术上是可行的,但这是最引人注目的选择。可能的操作程序包括空气汽提以除去挥发性副产物(如THM)或通过活性炭吸附。这些程序还需要进一步消毒以去除微生物污染并确保在输送水时残留浓度的消毒剂。当管道很长时,管道开始时管道中氯的含量会减少,因此水中的残余氯浓度很低。加压泵站或管道中间的泵站补充氯气,可以确保余氯,而不会引起水厂附近管网中的水含有过多的余氯,这不仅可以控制和减少在水中产生三卤甲烷的量,还要在水中有足够的有效氯浓度,以达到安全消毒的目的。在控制消毒副产物的浓度时,最重要的是不影响消毒效率,并且必须在整个配水系统中保持适当的消毒剂残留量。氯胺消毒方法是人工添加氨(液氨,硫酸铵或氯化铵),氨与氯的比例通常为1:3至1:6。

氯胺消毒是氯衍生物的消毒方法之一。它可以避免或减缓水中氯和有机污染物的某些化学反应,从而大大减少消毒后水中氯化副产物的产生。氯胺消毒被广泛认为是控制消毒副产物形成的有效手段。在Ames试验中,消毒的饮用水也具有较低的致突变性。根据数据,工厂水用氯胺消毒,卤乙酸的产量减少了90%,三卤甲烷的产量减少了70%。越来越多的水分部门已经认识到氯胺的添加。对于污染严重,有机卤含量高的水源水,或自来水厂供水管网较长,当水流停留在管道内12h以上时,更适合使用氯胺消毒,至少提供一个供水系统的比较。稳定的残留量,保持剩余的消毒活性,减少THM的形成和随之产生的后果,细菌在氯胺控制的管网和生物膜中的再繁殖也比氯更有效。添加氨然后加氯可以防止酚醛气味,先添加氯,然后在消毒后加入氨,这样可以保证管网中的余氯。一氯胺和二氯胺的杀菌原理仍然是次氯酸的作用。氯胺本身也具有杀菌作用,但效果缓慢,需要更高的浓度和接触时间。当pH> 7时,一氯胺的产量更高;当pH=7O时,一氯胺和二氯胺大致相等;当pH <6.5时,主要是二氯胺;只有当pH <4.??4时才存在三氯胺。由于二氯胺非常有气味,因此应使用一氯胺进行消毒。

然而,氯胺消毒对水中贾第虫和隐孢子虫的去除效果不理想,消毒能力弱,一氯胺的消毒效果不如氯,卤化酮,氯化苦,氯化氰等副产物。 ,卤乙酸,卤代乙腈,醛和氯酚等,在体内,氰化物氯化物迅速代谢成氰化物。当氯胺浓度低于0.3毫克/升时,人们仍然可以感知氯胺的味道。当氯胺用作主要消毒剂或残余水供应给配水系统时,浓度通常为0.5至2mg/L.

二氧化氯(ClO2)的消毒机理主要是氧化,可以更好地杀灭细菌和病毒,不会对动植物造成伤害。杀菌效果持续时间长,受影响小,对细菌细胞壁有良好的吸附作用。而且具有渗透性,能有效地氧化细胞酶系统,并迅速控制细胞酶蛋白的合成,因此在相同条件下,大多数细菌表现出比氯更高的去除效率。参考:实用水质检测技术

相关链接:

水净化结构的水质控制和测试(1)

关键词:生物预氧化,化学预氧化,水质净化,水质控制,检测,国家标准物质网络

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