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污染河网原水饮用水处理组合工艺中试研究

作　者: 荣全稳
导　师: 刘宏远
学　校: 浙江工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 氨氮有机污染物生物预处理斜管沉淀池砂滤池
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着水源水污染程度的加重、饮用水水质标准的提高,水处理过程中对生物预处理技术、强化常规处理技术和深度处理技术的研究和应用日益受到重视。本文针对污染河网原水的水质特征,采用生物预处理、常规处理、深度处理相结合的方式,以处理水量为5m3/h的中试组合工艺为研究对象,探讨组合工艺对原水特征污染物(水源水中有代表性的污染物质,如氨氮、有机物、铁、锰等)的去除效能,并从运行管理的角度出发,对工艺运行过程中遇到的问题进行探讨。本研究将试验过程(2010年9月至2011年8月)按时间顺序和水质变化特点划分为七个阶段,分别探讨各阶段中中试工艺对原水特征污染物的去除效能及各处理单元对特征污染物的去除机理和去除贡献情况。对中试工艺运行数据进行分析得出结论：(1)通过生物预处理、常规处理以及臭氧生物活性炭深度处理各单元的协同作用,中试工艺能有效去除污染河网原水中的氨氮、有机物、铁和锰等污染物质。此外,两级过滤工艺作为屏障工艺,分别保障混凝沉淀工艺与臭氧-生物活性炭工艺对特征污染物的去除效果,有效地保证了工艺出水水质稳定达标。(2)中试工艺对原水中氨氮的去除以生物作用为主,处理效果受温度影响较大。水温的变化使得各处理单元在不同试验阶段,对氨氮的去除贡献各不相同。(3)对有机污染物的三个表征参数CODMn、TOC和UV-254进行考察发现,中试工艺能有效去除原水中大部分有机污染物；水温的降低对有机污染物的去除效果也有一定影响。对原水中有机物去除贡献最高的两个处理单元分别是混凝沉淀池和臭氧-生物活性炭池。(4)中试工艺能有效去除原水中所含的铁、锰离子,工艺出水中含铁的平均值在0.06～0.09mg/L间,锰的含量则基本在检出限以下,即低于0.05mg/L。对工艺运行管理方面的结论和建议：生物接触氧化池在原水氨氮为2.35～-4.22mg/L(平均氨氮浓度为3.36mg/L)、水温为8.4～13.0℃条件下重启,经40天后氨氮去除率达到50%以上,实践中应尽量避免在低温期对生物接触氧化池进行停池操作；斜管沉淀池内矾花周期性上浮主要有三种原因,低温也进一步导致矾花的上浮；建议以臭氧对氨氮、CODMn、UV-254三个水质指标的影响情况作为指示参数,判断臭氧的投加效果；针对二级砂滤池进水浊度低于0.5NTU时过滤难度大的问题,建议在微膨胀反冲洗方式的基础上,通过采取适当的运行管理措施给予解决,研究也表明微膨胀反冲洗方式具有节水意义。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章绪论  12-25
  1.1 水源和净水厂现状介绍  12-13
    1.1.1 水源污染状况  12
    1.1.2 净水设施现状  12-13
  1.2 饮用水处理技术简介  13-18
    1.2.1 生物接触氧化技术  13-14
    1.2.2 混凝沉淀技术  14-16
    1.2.3 石英砂滤池过滤技术  16-17
    1.2.4 臭氧—生物活性炭技术  17-18
  1.3 污染物的去除机理概述  18-22
    1.3.1 氨氮的去除  18-19
    1.3.2 有机污染物的去除  19-21
    1.3.3 铁、锰的去除  21-22
  1.4 课题概述  22-25
    1.4.1 研究目的及意义  22-23
    1.4.2 研究内容  23-24
    1.4.3 研究创新性  24-25
第二章中试试验装置及方法  25-30
  2.1 试验装置  25-26
  2.2 工艺运行参数  26-27
    2.2.1 预处理单元  26
    2.2.2 常规处理单元  26
    2.2.3 深度处理单元  26-27
  2.3 技术路线  27
  2.4 实验分析项目与检测方法  27-28
  2.5 浙江省现代化水厂出厂水优质标准简介  28
  2.6 试验阶段原水水质状况  28-30
第三章中试工艺处理效果研究  30-53
  3.1 试验阶段的划分  30-31
  3.2 中试工艺各单元溶解氧的变化  31
  3.3 对氨氮的去除效果研究  31-37
    3.3.1 原水氨氮的变化规律  32
    3.3.2 去除效果分析  32-34
    3.3.3 各单元对氨氮去除贡献比较及影响因素分析  34-36
    3.3.4 优化运行建议  36-37
  3.4 对有机污染物的去除效果研究  37-45
    3.4.1 原水中有机污染物的变化趋势  37-38
    3.4.2 高锰酸盐指数的去除效果分析  38-41
      3.4.2.1 去除效果  38-39
      3.4.2.2 去除贡献分析  39-41
      3.4.2.3 优化运行建议  41
    3.4.3 TOC的去除效果分析  41-44
      3.4.3.1 去除效果  41-42
      3.4.3.2 去除贡献分析  42-44
    3.4.4 UV-254的去除效果分析  44-45
  3.5 对铁、锰的去除效果研究  45-50
    3.5.1 原水中铁、锰的变化规律  45-46
    3.5.2 铁的去除效果分析  46-47
    3.5.3 锰的去除效果分析  47-50
  3.6 本章小结  50-53
第四章中试工艺运行管理研究  53-65
  4.1 生物接触氧化池的重启过程  53-56
    4.1.1 正常的停池与启动  53-54
    4.1.2 较低温度下的重启  54-56
  4.2 斜管沉淀池稳定运行研究  56-58
    4.2.1 斜管沉淀池矾花周期性上浮现象  56-57
    4.2.2 矾花上冒成因分析  57-58
    4.2.3 稳定运行措施  58
  4.3 臭氧投加的稳定性研究  58-61
    4.3.1 臭氧气体浓度的检测  58-59
    4.3.2 臭氧投加效果的判断  59-61
      4.3.2.1 判断依据  59-60
      4.3.2.2 臭氧正常投加  60
      4.3.2.3 臭氧投加量不稳定  60-61
  4.4 深度处理单元低浊过滤问题及滤池节水研究  61-63
    4.4.1 微膨胀反冲洗节水效果分析  61-62
    4.4.2 低浊过滤问题研究  62-63
  4.5 本章小结  63-65
第五章结论与建议  65-69
  5.1 结论  65-68
    5.1.1 中试工艺处理效果分析阶段  65-67
    5.1.2 艺运行管理研究阶段  67-68
  5.2 建议  68-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
攻读学位期间的研究成果  74

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