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給水深度處理的“試金石”
來源:轉載 點擊數:6239次 更新時間:2011/4/16

國家標準委和衛生部聯合發布的《生活飲用水衛生標準》(以下簡稱《新標準》)(GB 5749-2006)強制性國家標準,經第一次修訂后,已于2007年7月1日起實施,如今已進入第三個年頭。《新標準》中的規定指標由原標準的35項增至106項,在水源和飲用水中常檢測到的有害物質共74項一并列入了《新標準》檢驗項目的毒理學指標中。這無疑對城市供水水質提出了更高的要求,對給水深度處理技術而言也正經歷著考驗。

深圳市水務集團總工張金松在全國給水深度處理研究會2009年年會上提供了一份2008年的《113個環境保護重點城市集中式飲用水源地水質月報》,月報顯示,有84個飲用水源地不達標,占重點城市飲用水源地的22.8%;有40個城市水質存在安全隱患,占重點城市的35.4%。這一組令人觸目驚心的數據說明我國目前的飲用水水源水質污染狀況更加嚴峻。

無獨有偶,在第四屆中國城鎮水務發展國際研討會與技術設備博覽會暨中國城鎮供水排水協會2009年年會上,環境保護部副部長吳曉青也談到了中國城鄉水源水質的嚴峻形勢,他表示,目前中國的城鄉水源水質達標率仍然偏低,中國政府將在未來的兩至三年內投入超過900億元人民幣的資金用于建設污水處理系統,保障飲用水安全。

清華大學環境科學與工程系教授王占生指出,針對受污染水源,應該增加去除微量有機污染物的化學、生物氧化、吸附等深度處理技術。而如混凝-沉淀-過濾-消毒這樣的傳統工藝,則主要用于去除濁度、細菌、病毒。

言及給水深度處理技術的應用,清華大學環境科學與工程系教授劉文君講到,荷蘭是全世界最重視飲用水水質的國家,1972年荷蘭科學家在水消毒、濾消毒中發現三鹵甲烷,使得全世界的凈水工藝發生了革命性的變革,從而加強了對消毒副產物的重視。自此,臭氧—生物活性炭在歐洲的使用日漸廣泛。

目前,臭氧—生物活性炭工藝已成為國內外給水深度處理的主要技術。對此,王占生教授指出了其優點,他介紹到,臭氧氧化可將大分子量有機物氧化為小分子量有機物,便于活性炭吸附;能將難降解有機物氧化為易降解有機物,便于活性炭上生物膜降解;也可將部分簡單有機物直接分解為CO2和H2O;還能為后續生物炭池充氧。此外,生物活性炭可以吸附容易吸附的有機物,利于生物膜生長,降解易降解的有機物。

他還介紹到,近來,對臭氧—生物活性炭工藝高效去除新型有機污染物(Pharmaceuticals and Personal Care Products,簡稱PPCPs)的研究工作已漸入正軌。PPCPs是一類普遍污染物,獸類醫藥、農用醫藥、人類服用醫藥以及化妝品的使用均是其導入環境的主要方式。濃度在ng/L水平時,PPCPs便可使浮游植物和動物多樣性降低或豐度增加,說明對魚類、植物的生長有重要的生態學影響。同時,作為城市污水是一種重要的資源,PPCPs處理的好壞將直接影響到人體的健康和受納水體的水質。

王占生教授坦言,臭氧—生物活性炭工藝也存在著令人擔憂的問題。如,水源水中Br-高時,臭氧氧化容易導致溴酸鹽超標(>10µg/L);生物炭池中滋生微生物與水生動物(紅蟲、水蚤等)并在出水中泄漏,增加消毒難度。

為此,通過多方面的協同努力,臭氧-生物活性炭工藝得到了有效的改進。談及具體措施,王占生教授介紹到,在臭氧技術方面,通過在臭氧接觸池設穩流裝置,提高臭氧吸收效率;將臭氧接觸池出水中余臭氧濃度宜控制在0.1mg/L,以免過量臭氧污染環境,造成溴酸鹽超標;并為臭氧池出水設不銹鋼篩(200目),篩除紅蟲、水蚤;當原水Br-高時,臭氧前預投加適量H2O2(H2O2/O3=0.5~1.5),可防止溴酸鹽超標。

在生物炭池的改進方面,為濾池、炭池加蓋,防止搖蚊產卵,也防止陽光照射,使水蚤、紅蟲生長;將傳統降流式改成升流式,使之成為膨脹床,充分發揮吸附效率,并且微生物與紅蟲等不宜集積在炭層生長而可被水流帶出;加強混凝沉淀效果,將濾池設于炭池后,并在炭池出水入濾池前設一攪拌設備,可以投加助濾劑或消毒劑,滅活和截留炭池出水中的微生物與紅蟲等;濾池不必采用均質濾料而應采用精細濾料(d=0。5~0。8mm)。

王占生教授相信,臭氧—生物活性炭工藝無論從技術層面還是經濟層面,均具備可行性。該工藝在給水深度處理工藝中將得到廣泛應用,為出水水質滿足國家標準、為老百姓能夠喝上“好水”做出應有的貢獻。

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