微污染水是指飲水水源受到主要是有機物污染,使部分指標超過(guò)飲用水源的衛生標準。有機污染物來(lái)源一部分是屬于天然的有機化合物,主要是水中動(dòng)、植物分解而形成的產(chǎn)物如腐殖酸等。其余是人工合成的有機物,主要是來(lái)自工業(yè)、生活污水 和農業(yè)排水等。這類(lèi)水的特征是:
1、在江河水源上表現為氨氮,總磷,色度,有機物等指標高于生活飲用水源衛生標準。
2、在湖泊水庫水源上,表現為水庫和湖泊水體的富營(yíng)養化,并在一定時(shí)期藻類(lèi)滋生,造成水質(zhì)惡劣,一部分指標超過(guò)標準。
常規的飲用水處理工藝主要是混凝、沉淀或澄清、過(guò)濾和消毒。它的主要去除對象是水源水中的懸浮物、膠體雜質(zhì)和細菌,而對于石油烴、揮發(fā)酚、氨氮、農藥、COD、重金屬、砷、氰化物、鐵、錳等等微污染物質(zhì)則難以去除。
針對微污染問(wèn)題,人們在飲用水常規處理工藝的基礎上研究開(kāi)發(fā)了很多新的工藝和技術(shù),歸結起來(lái)主要有兩個(gè)方向:一個(gè)是深度處理技術(shù),另一個(gè)為源水預處理技術(shù)。
一、深度處理技術(shù)
深度處理通常是指在常規處理工藝以后,采用適當的處理方法,將常規處理工藝不能有效去除的污染物或消毒副產(chǎn)物的前體物加以去除,提高和保證飲用水質(zhì)。深度處理技術(shù)中,應用較廣泛的有:活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧活性炭、生物活性炭和膜技術(shù)等。
目前生物活性炭被認為是飲用水處理中去除有機物等微污染的有效方法,采用生物活性炭比單獨采用活性炭吸附具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)提高出水水質(zhì),可以增加水中溶解性有機物的去除效率;
(2)延長(cháng)活性炭的再生周期,減少運行費用;
(3)水中氨氮可以被生物轉化為硝酸鹽,從而減少了后氯化的投氯量,降低了三鹵甲烷的生成量。
但是活性炭的價(jià)格昂貴,另外,生長(cháng)有細菌的細小活性炭顆粒會(huì )在水力沖刷作用下,流入最后的氯化處理,由于附著(zhù)在活性炭顆粒上的細菌聚體比單個(gè)的細菌細胞對消毒劑有更大的抗性,一般的氯化消毒往往難于殺死這些細菌。因此,生物活性炭作為飲用水處理中氯化前最后一個(gè)處理工藝的衛生安全性問(wèn)題引起了人們的重視。若能將活性炭循環(huán)重復利用,以及通過(guò)適當的方法將細小顆粒的活性炭截留,即可很好地解決這些問(wèn)題。
二、源水預處理技術(shù)
預處理通常是指在常規處理工藝前面,采用適當物理、化學(xué)或生物的處理方法,將水中的污染物進(jìn)行初級去除,同時(shí)可以使常規處理更好地發(fā)揮作用,減輕常規處理和深度處理的負擔,改善和提高飲用水水質(zhì)。
預處理方法按對污染物的去除途徑可分為氧化法和吸附法。氧化法又可分為化學(xué)氧化法和生物氧化法;瘜W(xué)氧化法存在運行費用高昂或產(chǎn)生二次污染的缺點(diǎn)。與之相比,生物氧化法則有無(wú)可比擬的優(yōu)勢。生物氧化預處理技術(shù)已成為當今微污染源水預處理發(fā)展的一個(gè)主流方向。
微污染源水生物預處理工藝是利用填料作為生物載體,微生物在曝氣充氧的條件下生長(cháng)繁殖,富集在填料表面上形成生物膜,溶解性的有機污染物與生物膜接觸過(guò)程中被吸附、分解和氧化,氮氨被氧化或轉化成高價(jià)的硝態(tài)氮,所以該法又可稱(chēng)為生物接觸氧化工藝。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
在此工藝的填料的選擇上,多個(gè)工程實(shí)例的運行情況表明,運用彈性纖維填料有許多不足之處,其中一個(gè)就是填料的負荷過(guò)小,污染物濃度稍高一些,就會(huì )顯得無(wú)能為力。國外有利用粉末活性炭去除水源水中色和嗅味物質(zhì)的案例,并已取得成功的經(jīng)驗和較好的去除效果。國內利用粉末活性炭去除污染物正處于研究之中,目前工程應用較少,多是將粉末活性炭與混凝劑一起投加,參與到混凝沉淀過(guò)程之中,因此粉末活性炭也在混凝沉淀后隨沉淀物一起被排放出去。若能將混凝沉淀與粉末活性碳去除有機污染物這兩個(gè)過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行,并采用膜分離法將粉末活性炭回收再生利用,即可很好地解決這一問(wèn)題。
另外粘土特別是一種改性粘土,如硅藻土,往往也是較好的吸附材料。其主要機理是粘土顆粒對水中有機物的吸附作用和交換作用。同時(shí),通過(guò)投加粘土也改善和提高了后續混凝沉淀效果。如何改進(jìn)生物填料的形式,并有效發(fā)揮填料自身的一些作用,同時(shí)盡量避免負面的影響。既要考慮運行的方便,又要考慮處理的效果,同時(shí)更多從經(jīng)濟方面考慮,仍然是今后飲用水微污染處理技術(shù)的一個(gè)研究思路。