东江水源水预处理工艺研究

论文摘要

本文针对东莞市水源水——东江水中锰超标的问题,在前期已经完成的静态试验工作基础上,选择东莞市第四水厂为试点采用高锰酸钾预氧化除锰工艺进行了生产性试验研究。通过动态运行监测,考察了高锰酸钾预氧化工艺除锰的效果及对去除有机物的影响,分析了除锰过程中生成的水合二氧化锰对水中有机物的吸附去除和助凝作用。为了解决东江水源水因雨季排涝引起的突发性水质污染问题,通过静态试验探索了粉末活性炭对水中有机污染物的去除效果,并对适合于东莞原水的粉末活性炭进行了优选。为了探明预氧化系统中高锰酸钾氧化有机物的机理,对高锰酸钾氧化以腐植酸为代表的有机物的特性进行了初步探讨。研究结果表明: ①高锰酸钾预氧化具有良好的除锰效果,可以作为东江水源水预处理工艺。试运行中高锰酸钾平均投加量0.22mg/L,锰去除率达到98.3%,出厂水锰平均含量为0.002mg/L,远低于《生活饮用水水质卫生规范》的要求,达到了预期的处理目的。 ②预氧化产物二氧化锰颗粒在沉淀池末端就完全沉淀,不会增加滤池的负荷。 ③高锰酸钾预氧化工艺有利于混凝效率提高并减少混凝剂投加量。2004年7月间第四水厂源水的平均浊度30.4NTU,混凝剂平均投加量16.3mg/L,试验期间（2004年10月）的源水浊度36.8NTU,混凝剂平均投加量15.7mg/L。认为是由于高锰酸钾预氧化除锰过程中产生的新生态二氧化锰助凝的作用。 ④高锰酸钾预氧化工艺有助于有机物的去除。试验期间,工艺对UV254、CODMn和TOC都有一定的去除效果,与传统工艺相比去除率分别提高了6%、6.5%和16%。 ⑤用高锰酸钾预氧化取代了原工艺的前加氯,减少了DBPs前体物的生成量,有效地控制后续氯化消毒中的三氯甲烷和四氯化碳等致癌物质的生成。 ⑥对于东江水源水因为排涝引起的突发性水质污染问题,确定采用后续投加粉末活性炭来强化出水水质,投加量10～20mg/L为宜。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 锰的危害及对水厂运行的影响
• 1.1.2 东江水源水高锰酸钾预氧化除锰前期实验
• 1.1.3 东江水源水预处理强化的必要性
• 1.2 研究目的及内容
• 第2章 水源水预处理技术概述
• 2.1 水源水除锰技术
• 2.2 有机污染物去除技术
• 2.2.1 水中天然有机物及其危害
• 2.2.2 水源水有机污染物的去除技术
• 第3章 试验方法
• 3.1 试验设备与系统
• 3.1.1 第四水厂原有工艺系统
• 3.1.2 高锰酸钾预氧化生产性试验方案
• 3.2 实验内容
• 3.2.1 高锰酸钾预氧化生产性试验效果监测
• 3.2.2 活性炭强化有机物去除效率静态实验
• 3.3 分析指标及方法
• 3.3.1 水中天然有机物NOM的评价指标
• 3.3.2 水质分析
• 3.3.3 主要仪器
• 第4章 高锰酸钾预氧化试验
• 4.1 高锰酸钾预氧化除锰效果
• 4.2 高锰酸钾预氧化的助凝效果
• 4.2.1 对加药量的影响
• 4.2.2 高锰酸钾的助凝对滤池除锰的影响
• 4.3 高锰酸钾对有机物的去除效果
• 4.3.1 高锰酸盐指数的变化
• 4.3.2 TOC的去除效果
• 254的变化'>4.3.3 紫外吸光度UV₂₅₄的变化
• 4.3.4 三氯甲烷生成量（THMFP）的变化
• 4.3.5 氨氮的去除效果
• 4.4 高锰酸钾预氧化对pH值的影响
• 4.5 本章小结
• 第5章 粉末活性炭试验
• 5.1 实验活性炭选择
• 5.1.1 粉末活性炭对浊度去除
• 254去除'>5.1.2 粉末活性炭对UV₂₅₄去除
• Mn去除'>5.1.3 粉末活性炭对COD_Mn去除
• 5.1.4 粉末活性炭对TOC去除
• 5.2 投加粉末活性炭于PAC前、后效果的对比
• 5.3 粉末活性炭对运河水的处理效果
• 5.4 本章小结
• 第6章 高锰酸钾氧化腐殖酸的静态试验
• 6.1 腐殖酸吸光度的测定
• 6.2 高锰酸钾对腐殖酸的氧化效果
• 6.2.1 高锰酸钾对商品腐殖酸的氧化效果
• 6.2.2 高锰酸钾对提取腐殖酸的氧化效果
• 6.2.3 氧化效果的比较
• 6.3 总有机碳（TOC）的去除效果
• 0随着反应时间的变化关系'>6.3.1 TOC／TOC₀随着反应时间的变化关系
• 254／TOC随着反应时间变化的关系'>6.3.2 UV₂₅₄／TOC随着反应时间变化的关系
• 6.4 结论
• 第7章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献