《水處理運行與管理》 課件 3任務四 給水處理新工藝運行與管理

項目三給水處理工藝運行與管理任務四給水處理新工藝運行與管理知識點1給水預處理技術主要內容給水預處理處理的工藝方法。

介紹了化學氧化預處理技術、生物氧化預處理技術以及吸附預處理技術的要點。給水預處理技術預處理通常是指在常規(guī)處理工藝前面，采用適當物理、化學和生物的處理方法，對水中的污染物進行初級去除，同時可以使常規(guī)處理更好地發(fā)揮作用，減輕常規(guī)處理和深度處理的負擔，發(fā)揮水處理工藝整體作用，提高對污染物的去除效果，改善和提高飲用水水質。預處理方法按對污染物的去除途徑不同可分為氧化法和吸附法。一、預處理技術介紹給水預處理技術1、化學氧化預處理技術：

1）預氯化技術氯作為一種氧化劑，作用于水處理工藝前端。當氯加入純水中后，首先發(fā)生以下反應：在pH>3的稀溶液中，上式的正反應基本完成。次氯酸HClO又進一步離解：氯在純水中水解成Cl-,ClO-,H+。其中水中所含的Cl-,ClO-，Cl2都稱為自由性余氯。其種類、所占比例與水溫和pH有關。預氯化主要有去除水體中有機污染物、Fe、Mn離子、除藻等作用。但是，預氯化會導致水體中氯化消毒副產物量增加。自由性余氯會與水體中的氯化消毒副產物前體物（主要是腐植酸和富里酸）反應。因此，應該注意氯的投加量、接觸時間等因素。二、氧化預處理技術

給水預處理技術1、化學氧化預處理技術：

2）高錳酸鉀預氧化技術高錳酸鉀在水中能以多種氧化態(tài)形式存在，高錳酸鉀預氧化主要有去除有機污染物、鐵錳離子、除藻、除臭味、控制氯化消毒副產物等作用，但在投加藥劑量方面應該注意，避免引起水體色度超標等問題。3）紫外光氧化預處理。其雖然能有效減少水中有機污染物數量，但對水中毒性物質沒有明顯的去除能力。給水預處理技術1、化學氧化預處理技術：

4）臭氧預氧化技術臭氧的氧化能力極強，氧化還原電位為2.07V，在堿性溶液中僅次于氟。臭氧最早的試驗應用是1886年在法國用作殺菌劑。20世紀60年代末臭氧開始用于原水的預氧化。預臭氧主要用于脫色除臭、去除藻類和藻毒素、控制氯化消毒副產物、初步去除或轉化污染物、助凝等方面。一般認為其對水質的改善程度取決于原水水質和臭氧化條件等。預臭氧化同時產生一定的醛類、溴酸鹽等對人體有害的副產物。給水預處理技術2、生物氧化預處理技術：生物預處理主要有以下幾種工藝：曝氣生物濾池、生物接觸氧化法，生物流化床，生物沸石反應器，生物塔濾和生物轉盤等。在水源地附近，通過堤岸、沙丘等滲透的土地處理系統(tǒng)也能夠實現(xiàn)一定的處理效果。二、氧化預處理技術

給水預處理技術2、生物氧化預處理技術：1）曝氣生物濾池（BAF）又名:淹沒式曝氣生物濾池工作原理：濾池中填充生長著生物膜的濾料，濾池內部曝氣，水流經過時，利用生物膜氧化降解有機物，同時利用生物膜的絮凝作用和濾料的粒徑截留懸浮物。運行一定時間后，因水頭損失的增加，需要對濾池進行反沖洗。二、氧化預處理技術

給水預處理技術曝氣生物濾池（BAF）結構承托層及濾料層：濾料3-5mm，比表面積大，微生物吸著能力強陶粒、焦炭等）布水系統(tǒng)：配水室和濾板上的配水濾頭，或者采用管式大阻力配水系統(tǒng)；配水室：緩沖配水區(qū)和濾板組成；布氣系統(tǒng)：正常運行曝氣和反沖洗時曝氣；反沖洗系統(tǒng)：采用氣水聯(lián)合反沖洗；出水系統(tǒng)：周邊出水和單側堰出水等；管道和自控系統(tǒng)組成：采用PL控制系統(tǒng)。曝氣生物濾池構造給水預處理技術2、生物氧化預處理技術：2）生物接觸氧化工藝(BCO)

生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間生物膜法處理工藝，兼有兩者優(yōu)點；又稱為淹沒式生物濾池、接觸曝氣法。特征：a.采用多種形式填料，微生物豐富，可生長氧化能力強的絲狀菌，可生長硝化菌；b.可起到類似“過濾”的作用；c.生物膜活性高，處理效率高，可承受較高負荷；d.抗沖擊負荷，間歇運行仍能保持良好的處理效果；二、氧化預處理技術

給水預處理技術2、生物氧化預處理技術：2）生物接觸氧化工藝(BCO)

生物接觸氧化池構造給水預處理技術接觸氧化池構造示例2、生物氧化預處理技術：2）生物接觸氧化工藝(BCO)

組合工藝流程：原水→BCO→混凝沉淀→過濾→消毒原水→BCO→混凝沉淀→過濾→活性炭吸附→UF→消毒原水→混凝沉淀→BCO→過濾→消毒原水→混凝沉淀→BCO→過濾→活性炭吸附→UF→消毒原水→臭氧→BCO→混凝沉淀→過濾→UF→消毒給水預處理技術曝氣生物濾池（BAF）運行水力負荷微污染水的水力負荷為2-4m3(m2/h)有機負荷微污染水的有機負荷0.1-0.5kgBOD(m3·d)濾料層高度不宜小于2m濾料粒徑2-5mm，常用有陶粒、沸石、沙子、焦炭等氣水比G/W在(0.5-1.2)/1給水預處理技術1、粉末活性炭吸附。粉末活性炭投加量的多少與水的濁度大小和產生嗅味物質的濃度有關，投加量應根據水質特點試驗確定。目前有合肥巢湖水源水廠季節(jié)性地在沉淀池后投加粉末活性炭除臭味取得成功的運行實例。2、粘土吸附。粘土特別是一些改性粘土，往往也是較好的吸附材料。通過投加粘土可改善和提高后續(xù)混凝沉淀效果。但是，大量粘土投加入混凝池中，會增加沉淀池的排泥量。三、吸附預處理技術給水預處理技術謝謝！給水預處理技術項目三給水處理工藝運行與管理任務四給水處理新工藝運行與管理知識點2給水強化處理技術運行管理主要內容給水強化處理的工藝方法。

介紹了強化混凝、強化過濾的概念、方法、影響因素等。給水強化處理技術運行管理所謂的“強化常規(guī)水處理工藝”就是在基本維持原有常規(guī)處理構筑物不變的情況下，通過強化混凝和強化過濾等措施，在除濁的同時增加對有機物的去除。它通常具有投資省，不需改造新的構筑物，不占地以及經濟運行費用低等特點，更適合對原由系統(tǒng)的改造。而且采用強化常規(guī)水處理技術處理后的出水水質較常規(guī)水處理的水質好，尤其是對有機物的去除效果，更是優(yōu)于常規(guī)水處理。一、給水強化處理介紹給水強化處理技術運行管理1、定義所謂的“強化混凝”是指向水中投加過量的混凝劑并控制一定的pH值，從而提高常規(guī)處理中天然有機物（NOM）去除效果，最大限度地去除消毒副產物的前體物（DBPFP），保證飲用水消毒副產物符合飲用水質標準的方法。決定混凝效果極其應用的關鍵因素是混凝劑和水體自身的特性，如混凝劑的劑量、類型；而水體特性包括pH，堿度等。

二、強化混凝給水強化處理技術運行管理2、影響因素a.混凝劑種類的影響；b.混凝劑投加量的影響；c.pH值對強化混凝的影響；d.溫度對強化混凝的影響；e.堿度的影響。二、強化混凝給水強化處理技術運行管理3、主要方法

1）加大混凝劑的投加量，使有機物的水化殼壓縮，水解的陽離子與有機物陰離子電中和，消除由于有機物對無機膠體的影響，從而使無機膠體脫穩(wěn)。不同的水質對混凝劑用量的要求不同，混凝劑對水中大分子有機物和增水性有機物有較好效果。

2）調整pH值。水的pH值對有機物去除影響明顯。當原水pH值較高時，可通過加酸來降低pH值，一般有機物較多時，pH調整到5～6效果較好。加酸一般加在混凝劑投加前，以促使混凝劑水解形成高價正電荷。

3）投加絮凝劑，增加吸附、架橋作用，使有機物易被絮體粘附而下沉。

4）完善混合、絮凝等設施，從水力條件上加以改進，使混凝劑能充分發(fā)揮作用，也是強化混凝的一個措施。二、強化混凝給水強化處理技術運行管理4、案例（微砂高效絮凝）給水強化處理技術運行管理給水強化處理技術運行管理給水強化處理技術運行管理給水強化處理技術運行管理給水強化處理技術運行管理給水強化處理技術運行管理給水強化處理技術運行管理工藝特點給水強化處理技術運行管理1、強化過濾介紹

所謂的“強化過濾”是指通過選擇合適的濾料，采取一定的措施和技術，使得濾料在去除濁度的同時、又能降低有機物，降低氨氮和亞硝酸鹽氮的含量。

為了保證濾后水濁度，一方面要加強濾前處理工藝；另一方面，合理的選擇濾層和保證濾料的清潔則是過濾的關鍵。

去除氨氮極其鹽類主要通過生物作用，但多數快濾池采用了預加氯，抑制了濾料中生物的生長，因此濾料層沒有發(fā)揮其生物降解作用，濾后水的氨氮將有所降低，強化過濾即要求在濾料中形成生物膜，既要有亞硝化桿菌，又要有硝化桿菌，使氨氮、亞硝酸鹽氮得到一定去除。三、強化過濾給水強化處理技術運行管理2、強化過濾方法

1）選擇合適的濾料：濾料的表面要有利于細菌的生長，并具有足夠的比表面積，濾料的粒徑和厚度必須保證濾后水濁度的要求。國外已有這方面的專用濾料，國內也正在開發(fā)研究。

2）濾料的反沖洗既能有效地沖去積泥，又能保存濾料表面一定的生物膜，其沖洗方法（單水或氣、水反沖）和沖洗強度應結合選用濾料通過試驗確定。

3）要求進濾池水有足夠的溶解氧：氨氮的硝化過程需要消耗溶解養(yǎng)，如果原水中溶解氧不足，將影響硝化過程的進行，因此，當原水溶解氧較低時，可通過曝氣措施增加溶解氧。

4）由于余氯的存在會抑制細菌生長，因此不能在濾前進行加氯，濾池的反沖洗水也不應含余氯。由于取消了預加氯，為了保證出廠水細菌指標的合格，必須注意濾后水的消毒工藝。

三、強化過濾給水強化處理技術運行管理謝謝！給水強化處理技術運行管理項目三給水處理工藝運行與管理任務四給水處理新工藝運行與管理知識點3給水深度處理技術主要內容飲用水深度處理的技術方法。

介紹了活性炭吸附

、臭氧氧化、臭氧生物活性炭、膜分離技術的概念、方法、工藝流程等。給水深度處理技術活性炭是一種具有較大吸附能力的多孔性物質,對水中多種污染物有廣泛的去除作用。它是一種非極性吸附劑，對水中非極性、弱極性有機物質有很好的吸附能力，對水中離子和多種重金屬離子也有很好的去除作用。活性炭依其外觀形式，分為粒狀炭（GAC）和粉狀炭（PAC）兩種。粒狀炭多用于水的深度處理，其處理方式一般為粒狀活性炭濾床過濾，經過一段時間吸附飽和后的活性炭被再生后重復使用。具體工藝流程如下：水源水→常規(guī)處理→粉狀炭吸附→消毒→出廠水水源水→常規(guī)處理→臭氧氧化→粉狀炭吸附→消毒→出廠水水源水→常規(guī)處理→臭氧氧化→生物活性炭→消毒→出廠水一、活性炭吸附給水深度處理技術1、活性炭吸附工藝流程1）固定床：升流式、降流式；升流式：運行時間長，易流失吸附劑；降流式：出水水質好，水頭損失大，需反沖洗。一、活性炭吸附給水深度處理技術2、活性炭吸附操作2）移動床：優(yōu)點：占地面積小，出水水質好，不需要反沖洗；缺點：不能使塔內吸附劑上下層互混，操作要求較高。一、活性炭吸附給水深度處理技術2、活性炭吸附操作臭氧是一種強氧化劑，它可以通過氧化作用分解有機污染物。目前臭氧用于水處理的主要目的是去除水中的有機污染物。特點：a.可達到降低COD,無二次污染；b.殺菌、增加溶解氧；c.脫色除臭；d.處理成本高；二、臭氧氧化給水深度處理技術臭氧一生物活性炭技術采用臭氧氧化和生物活性炭濾池聯(lián)用的方法。將臭氧化學氧化、臭氧滅菌消毒、活性炭物理化學吸附和生物氧化降解四種技術合為一體其主要目的是在常規(guī)處理之后進一步去除水中有機污染物、氯消毒副產物的前體物以及氨氮。降低出水中的BDOC和AOC。保證凈水工藝出水的化學穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定性。三、臭氧生物活性炭

給水深度處理技術1、臭氧—生物活性炭技術簡介三、臭氧生物活性炭

給水深度處理技術2、臭氧—生物活性炭技術工藝流程三、臭氧生物活性炭

給水深度處理技術2、臭氧—生物活性炭技術工藝流程三、臭氧生物活性炭

給水深度處理技術2、臭氧—生物活性炭技術影響因素三、臭氧生物活性炭

給水深度處理技術2、臭氧—生物活性炭技術影響因素三、臭氧生物活性炭

給水深度處理技術2、臭氧—生物活性炭技術影響因素三、臭氧生物活性炭

給水深度處理技術2、臭氧—生物活性炭技術影響因素三、臭氧生物活性炭

給水深度處理技術3、臭氧—生物活性炭運行要點a.臭氧制備及投加系統(tǒng)的正常運行和維護b.活性炭濾池運行前準備c.運行中生物膜的形成以及生物穿透d.防止炭粒濾料流失e.及時更新和再生活性炭f.控制出水水質（濁度、耗氧量、氨氮、色度、pH)g.各項操作必須按照操作規(guī)程進行1、介紹膜分離技術是一種以壓力為推動力、利用不同孔徑的膜進行水與水中顆粒物質篩除分離的技術。根據膜孔徑從大到小排列，可以把膜濾分為微濾、超濾、納濾和反滲透4種。膜組件的形式主要有板式、卷式、中空纖維、管式等。四、膜分離技術給水深度處理技術2、膜分離類型微濾的孔徑為零點幾微米到幾微米，配合混凝劑的使用，能夠去除水源水中的懸浮顆粒、膠體物質和細菌，操作壓力為0.1一0.2MPa。微濾可以替代飲用水常規(guī)處理的混凝、沉淀、過濾，在一個設備中實現(xiàn)常規(guī)工藝多個處理構筑物才能完成的凈水效果。超濾膜的孔徑在5nm～0.1μm之間，可以去除相對分子質量在300～300000之間的大分子、細菌、病毒和膠體微粒，操作壓力在0.1～1.0MPa。在飲用水處理領域，大多數家用凈水器（一般構成：粗濾一粒狀活性炭一超濾）中都設有中空纖維超濾膜來截留水中的雜質顆粒和細菌。四、膜分離技術給水深度處理技術2、膜分離類型納濾膜的孔徑略大于反滲透膜，為幾個納米，操作壓力也低于反滲透。納濾可以截留二價以上的離子和其他顆粒，所透過的只有水分子和一些一價的離子（如鈉、鉀、氯離子）。納濾可以用于生產直飲水，出水中仍保留一定的離子，比純水有益于健康，并可降低處理費用。反滲透膜的孔徑最小，在2～3nm以下。除了水分子外，其他所有雜質顆粒（包括離子）都不能通過反滲透膜，因此反滲透膜分離得到的水為純水。反滲透技術已經廣泛用于海水淡化、苦咸水脫鹽、工業(yè)給水高純水的制備（電子工業(yè)用水、鍋爐給水等），近年來迅速發(fā)展起來的飲用純凈水、優(yōu)質直飲水的核心技術就是反滲透。四、膜分離技術給水深度處理技術3、案例：應用立昇浸入式超濾膜南通自來水蘆涇水廠膜工程竣工

據中國水網2009年12月31日訊南通市自來水公司蘆涇水廠