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国家“水体污染控制与治理”科技重大专项“黄河下游地区饮用水安全保障技术研究与综合示范”项目部分关键技术成果
发布时间:2020-04-10
信息来源:山东省城市供排水水质监测中心
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国家“水体污染控制与治理”科技重大专项“黄河下游地区饮用水安全保障技术研究与综合示范”项目部分关键技术成果

一、高藻水强化去除组合工艺

技术依托单位:山东省城市供排水水质监测中心、山东大学、山东建筑大学

适用范围:高藻水处理

主要技术指标和参数:

1、基本原理

研发了基于混凝、溶气气浮和沉淀一体化设计的沉淀/气浮技术,通过气浮与沉淀的协同作用,实现了不同季节条件下藻及藻毒素、嗅味物质的高效去除。

2、关键技术

该工艺充分发挥了浮沉技术的优势,解决了高藻水沉淀效果不稳定和后续滤池堵塞问题,实现了不破坏藻细胞的高效除藻,规避了胞内藻毒素及嗅味物质的释放风险。

3、技术工艺

构建了适于常规工艺改造的机械混凝-折板反应-浮沉池-活性过滤-紫外/液氯消毒组合工艺,该组合工艺针对不同水质时期,灵活切换采用不同的运行方式,即低温低浊期和高藻期采用沉淀/气浮联合运行方式,其他水质期可单独运行沉淀工艺。结合活性滤池的生物降解功能,该工艺强化了浊度、有机物、藻和嗅味的去除能力,可有效保障出水水质稳定达标。

4、应用情况

本技术应用于济南玉清水厂处理工艺升级改造示范工程。工艺为课题研发的强化混凝-浮沉池-活性过滤-紫外/液氯消毒组合工艺,工程规模10万m³/d,低温低浊期浮沉池出水浊度在0.5NTU以下,出厂水浊度在0.1-0.2NTU之间;高藻期除藻效果由35%提升至65%,结合二氧化氯预氧化,除藻率可达99%以上。

二、曝气生物流化池预处理-强化混凝技术

技术依托单位:山东建筑大学、山东省城市供排水水质监测中心、济南泓泉制水有限公司

适用范围:高有机物、高氨氮水源水处理

主要技术指标和参数:

1、基本原理

通过生物填料的优选和反应区的结构优化,开发出曝气生物流化池生物预处理技术,结合混凝剂投加优化,构建出用于氨氮和有机物强化去除的曝气生流化池预处理-强化混凝技术。

2、关键技术

该技术采用计算流体力学方法优化了生物流化池体结构和曝气管布置方式问题及曝气参数,克服了现有生物流化池存在的悬浮填料积泥、填料在流化池后端累积等缺点;同时针对不同季节水库水质特点,提出夏季高藻期采用PFAC-PDMDAAC、冬季低温低浊期采用PASiC、春秋季采用PFAC的优化混凝策略。通过曝气生物流化池-混凝组合工艺的协同运行,有效减少了混凝剂用量,提高了氨氮及有机物的去除效果。

3、技术工艺

该技术的工艺流程为原水——曝气生物流化池——混凝。

4、应用情况

生物流化池预处理技术属于储备技术,该技术在济南鹊华水厂中试基地进行处理规模为120m3/d验证试验,对氨氮的去除效率在80%以上。课题组研发系列混凝剂应用于中国石化集团胜利石油管理局供水公司对盐碱地区受污染引黄水库水净化工艺集成应用,PDMDAAC复合混凝剂用于耿井、辛安等7个水厂对耗氧量去除效果提高了30%,浊度降低了49%,出厂水水质大幅度提高。

三、基于氨氮和过氧化氢投加的溴酸盐控制技术

技术依托单位:清华大学、济南市供排水监测中心

适用范围:溴离子浓度相对较高,污染较为严重的原水臭氧生物活性炭深度工艺

主要技术指标和参数:

1、基本原理

溴酸盐可以通过臭氧直接氧化和羟基自由基氧化两种方式产生,但直接氧化是主要途径。因此,在投加臭氧初期投加过氧化氢,可以促进O3分解为•OH,控制溴酸盐产生的直接途径,从而降低溴酸盐的生成。

2、关键技术

本技术提出了基于氨氮和过氧化氢的溴酸盐控制技术。原水溴离子为100µg/L左右,臭氧投加量<2.5mg/L时,氨氮浓度在0.1-0.5mg/L,可控制溴酸盐不超标;当原水溴离子浓度上升到250µg/L,臭氧投加量大于2mg/L,投加氨氮不能有效控制溴酸盐时,需要投加H2O2 H2O2的投加量以与第一段臭氧投加量的摩尔比为1:1时为佳。该技术极大地降低了溴酸盐的生成风险,同时提高了水中有机物的去除效果。

3、技术工艺

在三段式臭氧反应器的第一段投加适量的氨氮或过氧化氢。

4、应用情况

本技术对于解决高溴离子水源水地区在应用臭氧-生物活性炭深度处理技术时的溴酸盐超标问题效果显著。在溴离子浓度、臭氧投加量较低时利用水源水中的氨氮,或者投加适量氨氮,可控制溴酸盐不超标;当溴离子浓度高,臭氧投加量高时,可联合投加氨氮和过氧化氢,在控制溴酸盐的同时提高有机物的氧化效果。

济南市鹊华水厂以引黄水库水为水源,为了解决有机物和嗅味问题,水厂由原来的常规处理工艺改造为常规工艺+臭氧-生物活性炭深度处理工艺,臭氧投加量为1.5-2mg/L。当原水中氨氮含量较低时,溴酸盐浓度超出10µg/L的水质标准。利用本技术成果,在氨氮不能独立解决溴酸盐问题时,在第一段臭氧投加摩尔比1:1的过氧化氢,有效控制了溴酸盐浓度达到水质标准要求。