1、.微絮凝過濾、O3消毒工藝處理微污染水庫水 T市城市生活飲用水源為一山澗水庫水，由于長期自然沉降，濁度很低，1995年1997年的平均濁度在10 NTU左右，尤其是每年10月份至次年3月份期間，濁度5.0 NTU。近些年來，由于旅游業(yè)發(fā)展和水庫養(yǎng)魚大量增加，造成水庫水受到一定程度的污染。當(dāng)光照充足時(shí)，藻類大量繁殖，每年4月9月間，藻類個(gè)數(shù)高達(dá)(5.07.0)107 個(gè)/mL。為了保證該市水廠傳統(tǒng)混凝、沉淀、過濾凈水工藝的正常運(yùn)行，需要在源頭投氯殺藻，結(jié)果造成大量鹵代烴生成。研究發(fā)現(xiàn)1，在低濁源水處理中，采用微絮凝直接過濾工藝可取得良好的效果。O3作為一種強(qiáng)氧化劑，用作消毒劑進(jìn)行消毒可降低投氯量

2、，減少出廠水中鹵代烴含量?，F(xiàn)將微絮凝直接過濾、O3消毒工藝處理4月9月間高藻期水庫水的試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)于后。1試驗(yàn)方法與材料1.1分析測(cè)試方法分析測(cè)試方法如表1所示。表1分析測(cè)試方法測(cè)試指標(biāo)分析方法O3濃度碘量法CODMn高錳酸鹽指數(shù)法UV254紫外分光光度法NH3-N納氏試劑光度法三氯甲烷頂空氣相色譜法四氯化碳頂空氣相色譜法細(xì)菌總數(shù)瓊脂培養(yǎng)計(jì)數(shù)法總大腸菌群多管發(fā)酵法1.2工藝流程根據(jù)水庫水濁度低的特征，采用以微絮凝直接過濾和O3消毒為核心的處理工藝，其流程如圖1所示。1.3設(shè)備及工藝參數(shù)濾池：為了減少將來工程改造量和使試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，采用石英砂濾池，除了濾池直徑縮小為185 mm外，其他操作

3、參數(shù)與該廠現(xiàn)有的濾池一樣，即內(nèi)填700 mm厚的粒徑d0.51.2 mm石英砂顆粒濾料，濾速為8 m/h，過濾周期為12 h，反沖期歷時(shí)3.0 min，濾料的膨脹率為45%?；炷齽镻AC，該廠原工藝投加4.31 mg/L，微絮凝直接過濾、O3消毒試驗(yàn)工藝投加1.01 mg/L。O3接觸塔：內(nèi)徑d100 mm，H900 mm，利用氧氣產(chǎn)生O3。2試驗(yàn)結(jié)果與討論2.1微絮凝直接過濾工藝對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果表明，在進(jìn)水水質(zhì)完全相同條件下，微絮凝直接過濾工藝出水平均濁度為0.59 NTU，該廠傳統(tǒng)工藝出水平均濁度為0.68 NTU，說明微絮凝直接過濾工藝具有強(qiáng)化接觸凝聚效果，提高了過濾截污能力。此外，在半年

4、連續(xù)試驗(yàn)中，出水濁度超過1.0 NTU的概率10%，而且大部分?jǐn)?shù)值1.2 NTU，只是在過濾剛開始運(yùn)行的第一天，出水濁度達(dá)1.5 NTU，說明微絮凝直接過濾工藝的運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。微絮凝直接過濾工藝對(duì)CODMn、UV254、氨氮等的去除效果與該廠傳統(tǒng)處理工藝基本相同，原因是兩者的功效主要是去除水中的懸浮物和膠體，對(duì)可溶性有機(jī)物等污染物的去除效果較差，對(duì)NH3-N、CODMn等污染指標(biāo)的去除實(shí)際上是通過去除源水中的濁度來實(shí)現(xiàn)的。2.2O3消毒的最佳投加量在進(jìn)水流量恒定為220 L/h的條件下，當(dāng)臭氧氣體流量為2.0 L/min時(shí)，不同O3濃度所對(duì)應(yīng)的消毒效果如表2所示。表2O3濃度與殺菌效果O3濃

5、度(mg/L)9.9012.7215.2721.64細(xì)菌(個(gè)/mL)182無無大腸桿菌(個(gè)/L)無無無無注：O3氣體流量為2.0 L/min，進(jìn)水流量為220 L/h，接觸塔高90 cm。結(jié)果表明，當(dāng)O3濃度為12.72 mg/L時(shí)，濾后水中細(xì)菌為2個(gè)/mL，而大腸桿菌全部被殺滅；當(dāng)O3濃度提高到15.27 mg/L時(shí)，濾后水中的細(xì)菌和大腸桿菌全部被殺滅；當(dāng)O3濃度減少到9.90 mg/L時(shí)，濾后水中大腸桿菌全部被殺滅，但殘留細(xì)菌數(shù)增加到18 個(gè)/mL?？紤]到O3殺菌的有效濃度和經(jīng)濟(jì)性，選擇O3濃度為12.72 mg/L作為殺菌有效濃度比較合理，按此換算可得濾后水殺菌消毒需要投加的臭氧量為6.

6、9g/m3。為驗(yàn)證這個(gè)數(shù)據(jù)的可靠性，分別采用不同濾后水進(jìn)行了多次重復(fù)試驗(yàn)。取樣分析表明，大腸桿菌全部被殺滅，消毒后出水均殘留活細(xì)菌，其個(gè)數(shù)最高不超過10個(gè)/mL。由此可見，濾后水投加6.9g/m3的O3，可將細(xì)菌控制在10個(gè)/mL以內(nèi)，大腸桿菌則全部被殺滅。由于O3半衰期較短，為實(shí)現(xiàn)出廠水無菌和保證管網(wǎng)末梢細(xì)菌指標(biāo)達(dá)到生活飲用水規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，需要再投加少量的Cl2以抑制細(xì)菌的再度繁殖。研究發(fā)現(xiàn)2，當(dāng)水中無細(xì)菌、有機(jī)物和還原性物質(zhì)時(shí)，加氯量等于余氯量。由于試驗(yàn)濾池出水已經(jīng)O3殺菌消毒，水中幾乎沒有細(xì)菌、有機(jī)物和還原性物質(zhì)等消耗氯的物質(zhì)，因此加氯量等于余氯。按我國生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，出廠游離性余氯在接觸3

7、0 min后不應(yīng)低于 0.3 mg/L，所以經(jīng)O3消毒后需要投加0.3 mg/L的Cl2以抑制細(xì)菌的再度繁殖。2.3出水鹵代烴含量據(jù)研究3，鹵代烴具有致癌作用或可疑致癌作用，因此飲用水中鹵代烴含量成為人們關(guān)注的一個(gè)問題。我國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB 574985)對(duì)三氯甲烷和四氯化碳含量作了明確規(guī)定，其中三氯甲烷含量60 g/L，四氯化碳含量3 g/L。所以，研究經(jīng)微絮凝直接過濾、O3消毒工藝處理后的出水中鹵代烴含量，具有十分突出的社會(huì)效益(見圖2、3)。從圖2、圖3可以看出，源水經(jīng)微絮凝直接過濾、O3消毒和投氯消毒后，水中CHCl3含量由源水的8.5 g/L下降為8.0 g/L。源頭投氯殺菌

8、后，出水三氯甲烷含量略有上升，由8.0 g/L上升為9.0 g/L，增加了1.0 g/L，但遠(yuǎn)低于GB 574985規(guī)定三氯甲烷含量不超過60 g/L的要求。圖3的四氯化碳含量也低于GB 574985規(guī)定的3 g/L。由此可見，微絮凝直接過濾、O3消毒處理工藝，基本上能控制消毒副產(chǎn)物鹵代烴的生成，確保出水鹵代烴含量低于GB 574985規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。而傳統(tǒng)處理工藝出水的鹵代烴含量較高，CCl4含量為3.5 g/L，超過GB 574985規(guī)定的3 g/L的標(biāo)準(zhǔn)。3經(jīng)濟(jì)分析據(jù)T市水廠統(tǒng)計(jì)，試驗(yàn)時(shí)該廠處理工藝投加PAC混凝劑4.31 mg/L，投氯量為3.59g/m3。按當(dāng)時(shí)該廠PAC混凝劑進(jìn)價(jià)2

9、300 元/t、氯的進(jìn)價(jià)3 000 元/t計(jì)算，則藥劑費(fèi)為0.021 元/m3。據(jù)報(bào)道4，我國生產(chǎn)O3的費(fèi)用約為11.4元/kg電費(fèi)按0.60 元/(kWh)計(jì)算，而試驗(yàn)的殺菌消毒O3最佳投加量為6.90g/m3，則O3消毒費(fèi)用為0.079 元/m3。此外，為了控制細(xì)菌再度繁殖，需再投加0.3 mg/L氯，其費(fèi)用為0.000 9 元/m3，則實(shí)際消毒費(fèi)用為0.079 9 元/m3；投加1.01 mg/L的PAC混凝劑需0.002元，則微絮凝直接過濾、O3消毒工藝的費(fèi)用為0.082元/m3。因此，微絮凝直接過濾、O3消毒工藝的藥劑費(fèi)比傳統(tǒng)處理工藝增加了0.061 元/m3 。4 結(jié)論微絮凝直接過

10、濾工藝處理T市水庫水，能滿足出水濁度1.0 NTU的要求。微絮凝直接過濾、O3消毒處理工藝可減少消毒投氯量，能有效控制出廠水中CHCl3和CCl4含量，使出廠水中CHCl3和CCl4含量遠(yuǎn)低于GB 574985標(biāo)準(zhǔn)值，保障了人們飲水安全，解決了常規(guī)處理工藝出廠水中鹵代烴含量超標(biāo)的問題，具有突出的社會(huì)效益。微絮凝直接過濾、O3消毒工藝的處理成本為0.082 元/m3，比傳統(tǒng)工藝增加了0.061 元/m3，但可省去混凝沉淀工序，減少了工程總投資。味精廢水治理技術(shù)路線商討 某味精廠經(jīng)過多年認(rèn)真考察，確定采用ABBL廢水治理工藝，該工程總投資357萬元，設(shè)計(jì)水量為800m3/d，實(shí)際水量為1000m3

11、/d。已通過當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門驗(yàn)收。表1某味精廠味精廢水水質(zhì)、水量廢水種類廢水量（t/a）污染物濃度(mg/L)pHCODcrBOD5NH3-NSO42-洗米水660005.53000130080離交廢水1320002-330000140001100020000炭柱處理廢水1090008以上3000100060設(shè)備清洗水1200071000職工生活廢水5610735030合計(jì)3246103.5-4.513860629345108133工藝流程表2處理效果平均值表單位:除pH值外，其余均為mg/L監(jiān)測(cè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)項(xiàng)目pHCODSSBOD5生物調(diào)節(jié)池1.194.221.041044401.01103WXY反

12、應(yīng)系統(tǒng)6.437.32651.815632.8好氧生物反應(yīng)系統(tǒng)6.346.48238.1649.3工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)69300200150由表2所示經(jīng)過處理后，公司每年可減少污染物排放量為：SS 111.8噸，COD 3138.9噸，BOD5 372.3噸;污染物的處理效率分別為SS 83.7%，COD 97.5%，BOD5 99.1%，NH3-N 85%。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)模：800 m3/d 工程投資：357萬元占地面積：1600 m2 裝機(jī)容量：268 KW運(yùn)行費(fèi)用：3. 60元/m3水（包括電、人工、藥劑、維修、折舊等費(fèi)用）一. 工藝機(jī)理水解酸化是在微生物作用下將復(fù)雜有機(jī)物進(jìn)行水解和發(fā)酵

13、的過程，使多糖水解為單糖，再通過酵解途徑進(jìn)一步水解酸化成乙醇和脂肪酸，蛋白質(zhì)則先水解為氨基酸，再經(jīng)脫氨基作用產(chǎn)生脂肪酸和氨。在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，將丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等轉(zhuǎn)化為乙酸、H2和CO2。無論是厭氧UASB工藝，還是兼氧水解酸化工藝，其目的都是為后面的好氧生化處理作預(yù)處理。所不同的是UASB是全過程的厭氧生物降解工藝，而水解酸化工藝則只完成了厭氧反應(yīng)前兩階段，即第一階段水解、發(fā)酵階段，第二階段產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸階段。二. 工藝選擇味精廢水按污染物濃度可分為兩大類：一類為污染物濃度高、成分復(fù)雜的離交尾液等。第二類為炭柱處理水、洗米水、設(shè)備清洗水及生活廢水等組成的中、低濃度有機(jī)廢水，這部分

14、廢水水量較大。廢水中有機(jī)物、NH3-N及SO42-含量高，pH值偏低，且含有一定量的Cl-。對(duì)厭氧和好氧生物具有直接和間接生物毒性，其治理國內(nèi)外已經(jīng)作了多年研究。通過對(duì)國內(nèi)較典型味精廢水處理工程實(shí)地考察、調(diào)研，已實(shí)施的工程中基本分三種工藝：1.厭氧+好氧處理工藝；2.完全好氧工藝；3.不同形態(tài)的水解酸化+好氧工藝。由于廢水中高SO42-、高NH3-N，對(duì)厭氧、好氧微生物不同程度的抑制導(dǎo)致處理系統(tǒng)不能正常運(yùn)行或使厭氧反應(yīng)系統(tǒng)幾乎不能運(yùn)行。為避開兩相矛盾，部分企業(yè)的后續(xù)改造與2000年后的新工程設(shè)計(jì)將重點(diǎn)放在前期物化處理方面，分別采用：一、濃縮蒸發(fā)法；二、Ca(OH)2脫硫法；三、空氣氧化吹脫法；

15、四、工藝水稀釋法。隨著日趨漸嚴(yán)的環(huán)保法規(guī)的完善和全民環(huán)保意識(shí)的提高，廢水處理工藝的實(shí)施面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 1.造成富營養(yǎng)化、破壞受納水體水質(zhì)的NH3-N值已放在了監(jiān)測(cè)因子的首位。2.惡臭氣味的產(chǎn)生，H2S氣體排出對(duì)周邊空氣環(huán)境的影響造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。 3.受產(chǎn)品低利潤空間的限制，企業(yè)無法承受過高的改造投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。 4.地下水和地表水隨著新水法的執(zhí)行，實(shí)行有償使用和總量收費(fèi)。5.高能耗、高投入、低產(chǎn)出，特別是易造成二次污染的產(chǎn)業(yè)。這些問題迫使設(shè)計(jì)單位必須作出新的選擇，為治理企業(yè)提供先進(jìn)工藝，減少企業(yè)投資，適應(yīng)環(huán)保要求。經(jīng)過幾年來的探索和工程實(shí)踐，證明味精廢水的處理應(yīng)立足于生化法為主體

16、，通過預(yù)處理或生物處理的強(qiáng)化手段，提高生物對(duì)難降解有機(jī)物的分解能力，有效的為后續(xù)處理提供良好的降解有機(jī)物的條件。UASB工藝和水解酸化工藝均在水解、斷鍵反應(yīng)的作用下實(shí)現(xiàn)原水中蛋白質(zhì)、氨基酸、纖維素和脂類等復(fù)雜的大分子、不溶性有機(jī)物向小分子、溶解性有機(jī)物的轉(zhuǎn)化（附帶產(chǎn)生少量的CO2、N2和H2），并且在細(xì)胞體內(nèi)分解為揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類、醛類及較高級(jí)的脂肪酸等。兩者相比，UASB工藝較水解酸化工藝多了產(chǎn)甲烷段，但兩工藝均需好氧后處理，故產(chǎn)甲烷段就成了整個(gè)工藝的重復(fù)建設(shè)部分。由于水解酸化具有很大的優(yōu)勢(shì)和潛力，參照已實(shí)施工程的經(jīng)驗(yàn)和不足，擬建中的項(xiàng)目選擇改進(jìn)型的ABBL工藝，即強(qiáng)化前期預(yù)處理：對(duì)離交廢

17、水兩次調(diào)整pH，采用雙塔吹脫NH3-N并回收廢水中液氨產(chǎn)品，使NH3-N濃度從11000mg/L降至1000mg/L以下，與其它廢水綜合后進(jìn)入以水解酸化為主體的生化處理系統(tǒng)。工藝流程：三. 改進(jìn)型ABBL工藝說明工藝主要分為四部分：1、蛋白提取部分；2、NH3-N吹脫部分；3、廢水處理部分；4、污泥處置部分。1、蛋白提取部分：離子交換母液含有菌體蛋白等大量懸浮物和膠體物質(zhì)，蛋白質(zhì)為兩性電解質(zhì)，等電點(diǎn)約為pH4.05.5，離交廢水的pH值接近蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，故此廢水中的蛋白具有自動(dòng)凝聚的趨勢(shì)，這種凝聚方式形成的絮粒很小，由于絮粒表面帶有相同電荷及水化層的影響，絮粒很不穩(wěn)定，通過加入一定的絮凝劑和

18、助凝劑，溶入適量的空氣，使絮團(tuán)附著大量微氣泡，通過氣浮分離，提取富有營養(yǎng)價(jià)值的飼料蛋白，同時(shí)也起到去除有機(jī)污染物的作用。提取蛋白后的廢水進(jìn)入吹脫裝置進(jìn)行處理。2、NH3-N吹脫部分包括：吹脫塔、氨回收裝置、集水池、冷卻塔。利用廢水中所含的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)的實(shí)際濃度與平衡濃度之間存在的差異，在堿性條件下用空氣吹脫，使廢水中的氨氮等揮發(fā)性物質(zhì)不斷地由液相轉(zhuǎn)移到氣相中，從而達(dá)到從廢水中去除氨氮的目的。3、廢水處理部分由三單元區(qū)組成： 物化區(qū)：生物調(diào)節(jié)池、固液分離裝置等設(shè)施。經(jīng)吹脫裝置后的離交廢水匯合中濃度廢水，在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)整pH值至7.5-8.5左右，培養(yǎng)部分活性污泥，達(dá)到均勻水質(zhì)、水量去除部分有機(jī)

19、污染物和NH3-N的作用，并吹脫廢水中的部分二氧化碳和揮發(fā)性物質(zhì)，創(chuàng)造良好的微生物生長環(huán)境，增強(qiáng)微生物生態(tài)的穩(wěn)定性和凝聚性。上清液自流入后續(xù)系統(tǒng)。 預(yù)生化區(qū)：包括WXY一、二級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)。 本系統(tǒng)是根據(jù)多年實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)發(fā)展而來的，采用動(dòng)態(tài)水解酸化工藝，與傳統(tǒng)的厭氧和靜態(tài)水解酸化有著本質(zhì)的區(qū)別。通過對(duì)反應(yīng)器中的工藝條件（pH值，DO，布水與回流方式，有效充氧方式等）合理控制，可使含較高濃度的NH3-N、SO42-廢水直接進(jìn)入系統(tǒng)，通過兼性菌水解酸化作用使難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解物質(zhì)，非溶解性有機(jī)物質(zhì)降解為溶解性物質(zhì)，并通過系統(tǒng)微生物自身新陳代謝等生化反應(yīng)，使COD和NH3-N、SO42-呈明顯的遞級(jí)去除。該區(qū)選用微需氧、微缺氧兩類不同世代周期的菌屬，分別完成一級(jí)硝化反硝化反應(yīng)同步去除有機(jī)污染物。 生化區(qū)：即DASS反應(yīng)系統(tǒng)。DASS是改進(jìn)型的SBR工藝，該區(qū)實(shí)現(xiàn)二級(jí)硝化反硝化生物處理，提高微生物降解COD、BOD和NH3-N功能，確保出水達(dá)標(biāo)排放。本段采用回流循環(huán)，相互交叉，分段利用，只有少量剩余污泥排入污泥濃縮罐，經(jīng)濃縮穩(wěn)定后，上清液再回處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。4、污泥處置部分：污泥主要來自以下兩個(gè)系統(tǒng)： 物化系統(tǒng)，此部分污泥成份