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[成果]
0601960267
重庆
TU99
应用技术
自来水的生产和供应
公布年份:2001
成果简介:1、对受微污染水源水中有机物性质的研究该课题分析研究了沱江原水和沙河原水中的有机物综合指标变化情况,并对这两种原水进行了Ames试验和色质联机分析。研究认为水中的有机物是复杂多样的,如沱江水源内江段的水样经CCGC/MS/DS鉴定出13类,共173种有机物,其中有11种属于USEPA提出的129种优先控制污染物,按化学性质的极性、非极性、饱和链和非饱和链加以区分,其中强极性的酸、醇、酮等有35种,无或弱极性的有114种;饱和链和非饱和链的各占一半左右,成都水司水五厂沙河原水经GC/MS/DS检测出13类共84种有机物,属于USEPA提出的129种优先控制污染物的有9种,强极性、中强极性的共25种,无或弱极性的58种。两地的原水Ames致突变试验均呈阴性。2、对水处理滤料的研究对水处理用滤料可以按其极性加以分类,属于非极性的滤料有无烟煤、石墨、活性炭GAC等,属于极性的滤料有石英砂Msi、陶粒滤料MT、惰性氧化铝MA、活性氧化铝AA、合成沸石等。非极性的滤料易于吸附水中非极性分子和饱和链分子,极性滤料易于吸附水中极性分子和非饱和链分子。该课题研究中对GAC、AA、陶粒MT、无烟煤MC、惰性氧化铝MA五种滤料进行了其对内江沱江原水的吸附性能实验研究,并给出了这五种滤料吸附沱江原水中有机物的弗兰德里希公式。试验的五种滤料只有GAC、AA的指数1/n介于05-20之间,对沱江原水中的有机物吸附性较好,另外三种滤料的指数1/n均大于2,难于吸附沱江原水中的有机物。3、对滤床的研究因为受污染水源水中的有机物构成十分复杂,极性分子、非极性分子;饱和链、非饱和链分子同时存在,所以课题组认为滤池理想的滤床构成应是对极性、非极性、饱和链、非饱和链的有机污染物均能有效吸附的全面平衡体系,也就是说应由极性、非极性滤料复合而成。试验研究证明了按照该观点建立的新型生物活性复合滤料滤池有良好的去除微污染水中有机物的能力。因为活性滤料比较昂贵,为了降低滤池的造价,一方面可减少活性滤料的使用量,一方面可尽量避免如欧美国家常用的两级过滤,只采用一级过滤,所以,滤床可由部分活性滤料和部分惰性滤料复合构成,试验研究证明了该种滤池能够保证常规滤池处理的功能,同时显著提高了对有机物的去除能力。4、对生物降解有机物的研究在给水生物滤池中去除的主要是易生物降解和可降解的有机物,发生该降解作用于的主体是固定在滤料表面上的生物膜。在滤料上形成膜后,细菌个体周围基质和酶的浓度有所提高,带来了生物活性的增强。作为众多细菌个体的聚集体,生物膜抵抗温度、pH、营养基质浓度、有毒物质等因素能力增强。由于水源营养成份较少,给水生物滤池的生物膜比较薄,全部为好氧生物,需有氧化条件下将有机物无机化。所研究沱江、沙河给水水源中有机物含量低,TOC在0.9-15.6mg/L之间。TOC在1-20mg/L条件下,特别适于贫营养菌生长,这些贫营养菌主要是假单胞菌属、芽孢杆菌属、不动杆菌属、克雷伯氏菌属、黄单胞菌属、嗜水气单胞菌属等菌属的细菌,它们具有比表积大,能够分泌高度亲和力的转移酶的特点,能在有机物浓度极低的贫营养环境下生产繁殖。5、过滤技术和过滤理论的研究6.1对两根滤柱(即中试中的3#、4#)和一个生产性滤池进行研究,各项水质指标完成如下:1)中试试验滤柱的COD<,md>去除率为22.01-25.07%,生产滤池的为>40%。2)中试试验滤柱的NH<,3>-N去除率为72.3-68.68%,生产滤池为>90%(原水NH<,3>-N<5mg/l=。3)新型生物活性滤料滤池出水水质在中试和生产运行中均达到国家生活饮用水卫生标准。4)Ames试验:a中试:试验滤池出水(消毒)的Ames致突变性比内江水司二水厂的出厂有一定改善,对TS98菌株,试验滤池出水(消毒)的最小致突变剂量是3.51/皿(出厂水是3.11/皿),对TA100菌株,试验滤池出水(消毒)的最小致突变剂量是4.0(出厂水是3.01/皿。B生产运行:试验流程出水(消毒)的Ames致突变性比成都水司水五厂的出厂有明显改善,对TA98和TA100两种菌株,试验滤池出水(消毒)的最小致突变剂量是3.O1/ml左右(出厂水是1.31/皿左右)。5.2中试和生产运行都采用了空气为气源的充氧方式,这种方式能够增加水中的溶解氧量,起到促进生物氧化的作用,中试研究得出的最经济的气水比约为0.7。5.3研究建立了新型生物活性滤料滤池降解有机物的动力方程和去除悬浮物的过滤澄清方程。5.4对新型生物活复合滤料滤池的气水反冲洗(三阶段)进行了正交试验研究比较研究出最佳反冲洗参数,气洗q气=10L/S,t=4min:气水同时冲洗:q气=101/S.M<'2>,q水=2.3L/S.M<'2>,t=4min;水洗:q水=5L/S.M<'2>,t=3min。在生产运行滤池中与上列数值略有变化,气洗:q气=7.8L/S,t=5min,气水同时:q气:7.8L/m<'2>,q水=4.3L/S.M<'2>,t=8min:水洗:q水=4.3L/S.M<'2>,t=5min。5.5该研究通过试验认为以机械搅拌澄清池和新型生物活性滤料滤池作为处理流程的主体构筑物来处理微污染水,可取得良好的处理效果:氨氮去除率大于90%,CODMn去除率大于75%。