饮用水深度处理设备的净化效能.doc

1 饮用水深度处理设备的净化效能论文作者:金文标马放杨秀妍杨基先吕春梅王宝贞摘要:对优质饮用水处理的试验装置作了介绍,并对其净化效能进行了详细分析。该设备对微污染有机物、铁、锰的去除能力强, 具有占地面积小、操作简单、易于控制等特点, 适用于我国目前无法在短期内提高水厂处理水平的现状, 应用前景广阔。关键词:优质饮用水微污染固定化生物活性炭生物锰砂生物活性炭技术主要是通过活性炭对有机物的吸附及其上的微生物对有机物的降解来达到对微污染有机物的去除, 因而对有机物具有良好的去除效果, 同样生物锰砂技术对铁、锰离子也有良好的去除效果[1~ 3] 。本研究是首次把生物活性炭技术和生物锰砂技术集于一体, 开发出小型高 2 效的饮用水深度净化设备, 用于去除水中的微污染有机物和铁、锰离子, 出水完全可以达到我国新颁布的《生活饮用水水质卫生规范》,可以弥补我国在短期内无法提高城市管网水质的现状。 1 试验装置和方法 装置主要装置见图 1 。该设备由便于观察的有机玻璃制成, 直径为 300mm ,高为 2m ,内部填充了活性炭与锰砂,填充高度为 ,水的流量为 63L/h ,采用向下流式。该设备的主要优点是占地面积小、能耗小、操作简单。 工程菌的固化试验中采用马放筛选驯化的15 株工程菌[4] 用于活化活性炭,在富集培养后采用物理吸附的方法固定到活性炭上, 形成固定化生物活性炭。锰砂上的菌种采用毛大庆筛选驯化的工程菌[5] , 经过富集培养后, 同样采用物理吸附的方法固定在锰砂上形成固定化生物锰砂。 试验用水 3 试验前期是把投加了铁、锰离子以及少量有机物的哈尔滨市管网末端水作为试验用水,铁的浓度为 0~ 3mg/L ,锰的浓度为 0~2 mg/L , 有机物的浓度为 2~ 4mg/L ; 试验后期是直接以哈尔滨市的管网末端水为试验用水。 测定方法测定项目和方法见表 1。表1 测定项目和方法测定项目测定方法高锰酸盐指数高锰酸钾法总铁邻菲罗啉法 4 锰甲醛肟分光光度法浊度 TSZ- Ⅱ型浊度仪细菌总数平板菌落计数法大肠菌群数多管发酵法有机化合物 GC/MS 联机 2 结果与讨论从 2000 年 12月— 2001 年6 月,在 6 个月的连续试验中对进、出水高锰酸盐指数、铁离子与锰离子浓度、浊度等进行了监测。 高锰酸盐指数的去除 5 从 2000 年 12月— 2001 年2 月,向给水管网末端水投加一定浓度的铁、锰离子作为试验原水, 对进、出水的高锰酸盐指数及铁、锰浓度进行检测,图2 为进、出水的高锰酸盐指数测定的结果及去除率变化曲线。从图 2 可见,原水高锰酸盐指数为 ~ 4mg/L ,而出水为 左右, 去除率在 50% 以上。试验是在冬季进行的( 水温为 5℃左右), 表明该装置在低温条件下对有机物仍有较好的去除效果,这主要是因为所用的工程菌是低温菌。蕌从 2001 年2月—6月, 直接以市政管网水为试验用水, 对高锰酸盐指数进行了测定,结果见图 3。从图 3 可以看出,这期间的进水高锰酸盐指数较低( ~ ) , 而出水基本稳定在 以下, 去除率在 50% 以上。尽管进水高锰酸盐指数较低但去除效果较好,表明较低的有机物含量并没有限制工程菌作用的发挥, 这是由于工程菌是经过特定的人工筛选、并经贫营养驯化过的,可以适应自来水中的低营养条件。 6 铁、锰离子的去除从 2000 年 12月— 2001 年2 月,向哈市管网末端水投加一定浓度的铁、锰离子作为试验用水, 试验中进、出水的铁浓度及去除率的变化见图 4。从图 4 可见初期铁的去除率在 80% 左右,运行半个多月后去除率一直稳定在 95% 左右,出水铁的浓度稳定在 左右,达国家标准() 。对进、出水的锰浓度的测定结果见图 5。同铁的去除情况相同, 工程菌经过初期的适应之后, 后期对锰的去除率一直稳定在 80% 左右,出水锰的浓度稳定在 左右,达国家标准() 。可见工程菌在生物法处理铁、锰中占有重要地位。 浊度的变化在整个试验过程中,浊度不是连续测定的,前期测定结果见表 2 ,后期测定结果见表 3。蕌 7 表2 试验前期进、出水浊度测定结果 NTU 日期 1月8日 1月 17日 1月 25日 2月7日 2月 18日原水浊度 出水浊度 8 表3 试验后期进、出水浊度测定结果 NTU 日期 2月 25日 3月 18日 4月 15日 5月 14日 6月 18日 9 原水浊度