| 3.2.2生物处理技术
饮用水生物处理技术借助微生物群体的新陈代谢活动，有效祛除或减少可能在加氯后生成致突变物质前体，一些可生物降解的有机物、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐。生物处理单元可设在传统净水工艺的不同位置，发挥不同作用：作为预处理，能有效地改善水的混凝沉淀性能，减少混凝剂投加量达25%左右；设在沉淀出水后，可延长过滤或活性碳吸附等处理工艺的使用周期，减轻后续处理的负荷，提高整个工艺流程的处理效率；对于富营养化湖泊源水，可完全代替氯化工艺，有效脱氮、脱磷，避免了预氯化工艺生成卤代有机物。
生物脱氮技术是生物处理法的具体应用，有原位生物脱氮、反应器脱氮（多为生物模型）两种，具有高效、低耗的特点。
原位生物脱氮是一种投资少操作简便的水处理工艺,但存在诸如蓄水层中生物脱氮反应较慢，脱氮基质很难均匀分布,注射井易堵塞等各种难以控制的问题,从而限制了这种方法在生产上的应用。Braester等进行过这方面的研究,并开发了Nitredox原位生物脱氮工艺。该工艺是以取水井为中心,沿不同直径的圆周挖两圈注射井,外圈为还原井,内圈为氧化井,在向还原井投加基质时,用泵使相邻两眼还原井中的地下水发生循环,以促使均质。补加基质的地下水在从还原井流至氧化井的过程中完成脱氮。据报道,此工艺的运行效果较好,在奥地利Bisamberg已有处理能力为200m/h(0.056m/s),处理效果达75%的实例。
反应器脱氮工艺则与此相反,虽然投资比较大,操作上较为烦琐,但出水水质比较容易得到控制。主要分异养型生物脱氮和自养型生物脱氮。
另外,从前述的报道来看,异养生物脱氮的效果(可达0.4-24kgNO-N/m·d)往往要优于自养菌脱氮(可达0.5-1.3kgNO-N/m·d)。自养脱氮由于自养菌生长繁殖较慢,脱氮速率低，所需的反应器容积要求也比较大,成本也较高。
3.2.3膜分离技术
主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几种压力驱动膜工艺。
微滤膜和超滤膜是低压驱动膜,能有效去除水中的颗粒物、浊度、细菌和胞囊,但对有机物的去除能力较低。超滤可以去除水中高分子量有机物,有机物去除量的界限还与超滤膜的截留分子量有关。由于目前超滤膜的截留分子量比较高,所以水中低分子量有机物无法用超滤膜进行去除。
与微滤和超滤相比,纳滤和反渗透则能去除更广泛的给水污染物,如消毒副产物(DBPs),合成有机物(SOCs)等。反渗透对水中有机物的去除率达90%以上,但对不同分子量的有机物去除程度是不同的；反渗透技术目前己被大量用于制造纯水、浓缩和富集水中有机物质；但在有效去除水中各种污染物的同时也将去除对人体有益的微量元素和矿物质,长期饮用会引起人体新的“营养”失衡。纳滤介于反渗透和超滤之间,是在反渗透膜的基础上发展起来的。纳滤所需的操作压力要比反渗透低得多,因此,可比反渗透节约能耗40%～50%。纳滤出水在保留水中对人体有益的某些小分子物质的同时,还能有效去除天然有机物、合成有机物(如表面活性剂、农药等)、三致物质、消毒副产物(三卤甲烷和卤甲烷)及其前提物和挥发性有机物,保证出水的生物稳定性。有关研究表明,纳滤膜对三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)和水合氯醛三种消毒副产物前体的平均截留率分别达到97%,94%和86%,对主要消毒副产物三氯甲烷的去除率可达到96%,对农药如莠去津和西玛津的去除率都达到90%以上,对藻、藻毒素及致病菌的截留率均达到100%。
膜分离法要求对原水进行严格的各种预处理,要有相应的除浊、调节pH、杀菌、防垢、降低有机物浓度等措施,避免膜淤塞及污染。近年来膜分离技术己引入废水处理系统,开发了膜生物反应器(MBR),使膜组件与生物反应器相结合,处理效果好,出水水质稳定,但也存在膜污染、膜清洗和更换等问题。随着膜技术发展,不断开发新的膜材料,膜材料价格有所降低,膜生物反应器作为一种新型高效的水处理技术的应用将更为广泛。
4.消毒副产物DBPs（disinfectionby-products）
消毒副产物是在消毒过程中，水中的氯和溴与水中的有机物发生化学反应而生成的化合物,如THMs（三卤甲烷）,HAAs（卤乙酸）,NDMA（二甲基亚硝胺）等，其中THMs和HAAs是两种最为常见的消毒副产物。水中的氯一般是人为投加的消毒剂，而溴是水中已存在的溴离子。原水中的有机物由人为有机物和天然有机物组成，而能形成消毒副产物的前体物质主要是天然有机物（主要是TOC，其中腐殖酸是TOC的主要成分）。
在饮用水用氯进行消毒过程中，会产生对人体有致癌作用的NDMA(nitrosodimethylamIne)，并随着氯或者氯胺的用量的增加而增多。 4/5 首页 上一页 2 3 4 5 下一页 尾页 |
