05 饮用水深度处理技术：王占生106.ppt

饮用水深度处理技术饮用水深度处理技术王占生王占生清华大学环境科学与工程系，北京，清华大学环境科学与工程系，北京，1000841000842021/9/211n n一、生活饮用水水质标准是纲，一、生活饮用水水质标准是纲，n n 纲举目张纲举目张n n二、水质预处理二、水质预处理n n三、深度处理三、深度处理n n四、消毒四、消毒n n五、结语五、结语2021/9/212一、生活饮用水水质标准是纲，一、生活饮用水水质标准是纲，纲举目张纲举目张n n19851985年前定的国家水质标准仅规定了年前定的国家水质标准仅规定了年前定的国家水质标准仅规定了年前定的国家水质标准仅规定了3535项水质项目。项水质项目。项水质项目。项水质项目。n n20062006年国家颁布的新生活饮用水卫生标准年国家颁布的新生活饮用水卫生标准年国家颁布的新生活饮用水卫生标准年国家颁布的新生活饮用水卫生标准GB5749-GB5749-20062006，水质检测项目由，水质检测项目由，水质检测项目由，水质检测项目由3535个增加到个增加到个增加到个增加到106106个，同时对各项目个，同时对各项目个，同时对各项目个，同时对各项目的限值做出了更严格的要求。的限值做出了更严格的要求。的限值做出了更严格的要求。的限值做出了更严格的要求。n n有了水质标准作为依据，要全面达到标准，给水工作者有了水质标准作为依据，要全面达到标准，给水工作者有了水质标准作为依据，要全面达到标准，给水工作者有了水质标准作为依据，要全面达到标准，给水工作者就应针对水源水质情况采取切实措施满足常规各水质项就应针对水源水质情况采取切实措施满足常规各水质项就应针对水源水质情况采取切实措施满足常规各水质项就应针对水源水质情况采取切实措施满足常规各水质项目，然后逐步检测非常规项目中各项有机污染物，因此目，然后逐步检测非常规项目中各项有机污染物，因此目，然后逐步检测非常规项目中各项有机污染物，因此目，然后逐步检测非常规项目中各项有机污染物，因此势必在净化过程中采用国际先进工艺与技术，改善输水势必在净化过程中采用国际先进工艺与技术，改善输水势必在净化过程中采用国际先进工艺与技术，改善输水势必在净化过程中采用国际先进工艺与技术，改善输水与配水管网，将合格饮用水送给用户，这将有效地推动与配水管网，将合格饮用水送给用户，这将有效地推动与配水管网，将合格饮用水送给用户，这将有效地推动与配水管网，将合格饮用水送给用户，这将有效地推动给水事业进步，继而推动水源保护与江、河、湖、库水给水事业进步，继而推动水源保护与江、河、湖、库水给水事业进步，继而推动水源保护与江、河、湖、库水给水事业进步，继而推动水源保护与江、河、湖、库水质的提高。质的提高。质的提高。质的提高。2021/9/213二、水质预处理二、水质预处理 n n1、化学氧化、化学氧化n n水质预处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除水质预处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除水质预处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除水质预处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除时，会产生较多的有害消毒副产物。时，会产生较多的有害消毒副产物。时，会产生较多的有害消毒副产物。时，会产生较多的有害消毒副产物。n n目前采用目前采用目前采用目前采用KMnOKMnO4 4与其复合剂（一种专门商品）的应与其复合剂（一种专门商品）的应与其复合剂（一种专门商品）的应与其复合剂（一种专门商品）的应用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。根据当地水质采用果。根据当地水质采用果。根据当地水质采用果。根据当地水质采用KMnOKMnO4 4是否会产生有害氧化是否会产生有害氧化是否会产生有害氧化是否会产生有害氧化物，是否降低物，是否降低物，是否降低物，是否降低AmesAmes致突活性，报道甚少，仍需作针致突活性，报道甚少，仍需作针致突活性，报道甚少，仍需作针致突活性，报道甚少，仍需作针对性的研究、测试。对性的研究、测试。对性的研究、测试。对性的研究、测试。n n臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处理臭氧活性炭时才采用。理臭氧活性炭时才采用。理臭氧活性炭时才采用。理臭氧活性炭时才采用。2021/9/214二、水质预处理二、水质预处理 n n2、投加吸附剂粉末炭、投加吸附剂粉末炭n n一一一一般般般般只只只只有有有有在在在在消消消消除除除除冲冲冲冲击击击击性性性性污污污污染染染染时时时时采采采采用用用用，因因因因投投投投加加加加量量量量需需需需1010 20mg/L20mg/L，耗费较高（约需，耗费较高（约需，耗费较高（约需，耗费较高（约需0.050.05元元元元/m/m3 3左右）。左右）。左右）。左右）。n n3、调节、调节pHn n由由由由于于于于投投投投加加加加酸酸酸酸与与与与碱碱碱碱，运运运运行行行行成成成成本本本本增增增增加加加加，又又又又在在在在原原原原水水水水中中中中增增增增加加加加无机离子，在我国很少采用。无机离子，在我国很少采用。无机离子，在我国很少采用。无机离子，在我国很少采用。n n4、投加絮凝剂、投加絮凝剂n n投投投投加加加加絮絮絮絮凝凝凝凝剂剂剂剂量量量量不不不不多多多多（小小小小于于于于1mg/L1mg/L）往往往往往往往往能能能能获获获获得得得得好好好好的的的的效效效效果，但我国仍习惯于只加一种混凝剂。果，但我国仍习惯于只加一种混凝剂。果，但我国仍习惯于只加一种混凝剂。果，但我国仍习惯于只加一种混凝剂。2021/9/215二、水质预处理二、水质预处理 n n5 5、生物预处理、生物预处理、生物预处理、生物预处理n n对对对对水水水水中中中中氨氨氨氨氮氮氮氮的的的的去去去去除除除除生生生生物物物物降降降降解解解解最最最最有有有有效效效效，同同同同时时时时可可可可去去去去除除除除一一一一些些些些有有有有机机机机物物物物、铁、锰，现在上海与浙江嘉兴地区已有应用。铁、锰，现在上海与浙江嘉兴地区已有应用。铁、锰，现在上海与浙江嘉兴地区已有应用。铁、锰，现在上海与浙江嘉兴地区已有应用。n n(1)(1)生物接触氧化生物接触氧化生物接触氧化生物接触氧化n n一般情况下一般情况下一般情况下一般情况下NHNH4 4+-N-N可去除可去除可去除可去除8080左右，左右，左右，左右，CODMnCODMn去除不稳定，去除不稳定，去除不稳定，去除不稳定，溶解性溶解性溶解性溶解性CODMnCODMn约可去除约可去除约可去除约可去除5 51010。n n较多的采用弹性材料，利用混凝土骨架绑扎，价格便宜，主较多的采用弹性材料，利用混凝土骨架绑扎，价格便宜，主较多的采用弹性材料，利用混凝土骨架绑扎，价格便宜，主较多的采用弹性材料，利用混凝土骨架绑扎，价格便宜，主要问题是填料上积的泥不能自动脱落，填料上的生物膜不易要问题是填料上积的泥不能自动脱落，填料上的生物膜不易要问题是填料上积的泥不能自动脱落，填料上的生物膜不易要问题是填料上积的泥不能自动脱落，填料上的生物膜不易更新。深圳水库更新。深圳水库更新。深圳水库更新。深圳水库400400万万万万mm3 3/d/d生物接触氧化池就采用弹性材料。生物接触氧化池就采用弹性材料。生物接触氧化池就采用弹性材料。生物接触氧化池就采用弹性材料。n n流化填料是塑料片组成的球，比重控制在流化填料是塑料片组成的球，比重控制在流化填料是塑料片组成的球，比重控制在流化填料是塑料片组成的球，比重控制在0.96-0.980.96-0.98在水中悬浮在水中悬浮在水中悬浮在水中悬浮滚动，采用多孔管曝气使球上下翻动处于流化状态，球上的滚动，采用多孔管曝气使球上下翻动处于流化状态，球上的滚动，采用多孔管曝气使球上下翻动处于流化状态，球上的滚动，采用多孔管曝气使球上下翻动处于流化状态，球上的膜不会积累，易更新，脱落的膜随水流带出。尚有待长时间膜不会积累，易更新，脱落的膜随水流带出。尚有待长时间膜不会积累，易更新，脱落的膜随水流带出。尚有待长时间膜不会积累，易更新，脱落的膜随水流带出。尚有待长时间运行的总结。目前，嘉兴地区大都采用流化填料。运行的总结。目前，嘉兴地区大都采用流化填料。运行的总结。目前，嘉兴地区大都采用流化填料。运行的总结。目前，嘉兴地区大都采用流化填料。2021/9/216二、水质预处理二、水质预处理 n n5、生物预处理、生物预处理n n(2)生物陶粒滤池生物陶粒滤池n n由于颗粒填料粒径小，比表面积大，生物膜量大，由于颗粒填料粒径小，比表面积大，生物膜量大，由于颗粒填料粒径小，比表面积大，生物膜量大，由于颗粒填料粒径小，比表面积大，生物膜量大，除具有生物絮凝、吸附、降解作用外，又有过滤作除具有生物絮凝、吸附、降解作用外，又有过滤作除具有生物絮凝、吸附、降解作用外，又有过滤作除具有生物絮凝、吸附、降解作用外，又有过滤作用，因此较其他填料去除氨氮效率较高，除生物降用，因此较其他填料去除氨氮效率较高，除生物降用，因此较其他填料去除氨氮效率较高，除生物降用，因此较其他填料去除氨氮效率较高，除生物降解有机物，还能有效去除悬浮、胶体态的有机物，解有机物，还能有效去除悬浮、胶体态的有机物，解有机物，还能有效去除悬浮、胶体态的有机物，解有机物，还能有效去除悬浮、胶体态的有机物，由于反冲洗，滤料上生物膜易更新，由于反冲洗，滤料上生物膜易更新，由于反冲洗，滤料上生物膜易更新，由于反冲洗，滤料上生物膜易更新，CODMnCODMn去除约去除约去除约去除约1010 20%20%。n n生物滤池的问题在于有水头损失，需定期（生物滤池的问题在于有水头损失，需定期（生物滤池的问题在于有水头损失，需定期（生物滤池的问题在于有水头损失，需定期（1 1星期左星期左星期左星期左右）反冲，消耗水。普通陶粒约右）反冲，消耗水。普通陶粒约右）反冲，消耗水。普通陶粒约右）反冲，消耗水。普通陶粒约500500元元元元/吨吨吨吨,圆形颗粒圆形颗粒圆形颗粒圆形颗粒约约约约800800元元元元/吨，堆积容重约吨，堆积容重约吨，堆积容重约吨，堆积容重约0.80.8。2021/9/217二、水质预处理二、水质预处理 n n5、生物预处理、生物预处理n n(3)(3)卵石填料卵石填料卵石填料卵石填料n n粒径粒径粒径粒径2020 40mm40mm，层厚，层厚，层厚，层厚3.4m3.4m，中试柱直径，中试柱直径，中试柱直径，中试柱直径0.4m0.4m，滤速，滤速，滤速，滤速2.5m/h2.5m/h，曝气量曝气量曝气量曝气量2.52.5 1 1，由美国水环纯水务集团与中国市政工程西北设，由美国水环纯水务集团与中国市政工程西北设，由美国水环纯水务集团与中国市政工程西北设，由美国水环纯水务集团与中国市政工程西北设计院浙江分院在嘉兴乍浦水厂及平湖古横桥水厂进行试验，计院浙江分院在嘉兴乍浦水厂及平湖古横桥水厂进行试验，计院浙江分院在嘉兴乍浦水厂及平湖古横桥水厂进行试验，计院浙江分院在嘉兴乍浦水厂及平湖古横桥水厂进行试验，可将可将可将可将NH4+-NNH4+-N从从从从10mg/L10mg/L降解到降解到降解到降解到0.2mg/L0.2mg/L，去除率，去除率，去除率，去除率98%98%。n n该研究拓宽了思路，将污水处理技术引入给水生物预处理取该研究拓宽了思路，将污水处理技术引入给水生物预处理取该研究拓宽了思路，将污水处理技术引入给水生物预处理取该研究拓宽了思路，将污水处理技术引入给水生物预处理取得初步结果。但可能存在的问题是滤池不设反冲系统，卵石得初步结果。但可能存在的问题是滤池不设反冲系统，卵石得初步结果。但可能存在的问题是滤池不设反冲系统，卵石得初步结果。但可能存在的问题是滤池不设反冲系统，卵石填料积泥后不好运行。我国曾引入前苏联的接触滤池，水由填料积泥后不好运行。我国曾引入前苏联的接触滤池，水由填料积泥后不好运行。我国曾引入前苏联的接触滤池，水由填料积泥后不好运行。我国曾引入前苏联的接触滤池，水由底部进入，最终因长期运行后底部积泥而未得到推广；再有底部进入，最终因长期运行后底部积泥而未得到推广；再有底部进入，最终因长期运行后底部积泥而未得到推广；再有底部进入，最终因长期运行后底部积泥而未得到推广；再有滤速仅滤速仅滤速仅滤速仅2.5m/h2.5m/h，势必池子面积庞大。，势必池子面积庞大。，势必池子面积庞大。，势必池子面积庞大。n n污水处理中曝气生物滤池可以将水中污水处理中曝气生物滤池可以将水中污水处理中曝气生物滤池可以将水中污水处理中曝气生物滤池可以将水中NH4+-NNH4+-N从从从从2020 30mg/L30mg/L降至降至降至降至1mg/L1mg/L，问题在于给水处理是否要为去除，问题在于给水处理是否要为去除，问题在于给水处理是否要为去除，问题在于给水处理是否要为去除NH4+-NNH4+-N付付付付那么大代价。那么大代价。那么大代价。那么大代价。n n希望该技术能结合给水处理特点进行长时间的试验，从性价希望该技术能结合给水处理特点进行长时间的试验，从性价希望该技术能结合给水处理特点进行长时间的试验，从性价希望该技术能结合给水处理特点进行长时间的试验，从性价比来论证其应用的可能性。比来论证其应用的可能性。比来论证其应用的可能性。比来论证其应用的可能性。2021/9/218三、深度处理三、深度处理 n n深深度度处处理理技技术术常常用用的的是是臭臭氧氧生生物物活活性性炭炭（O3-BAC）。）。n n目目前前在在深深圳圳、广广州州、上上海海都都已已实实施施，从从其其发发展展趋趋势势看看，今今后后当当水水源源水水质质超超过过II类类时时，必必须须采采用，才能满足水质标准中用，才能满足水质标准中CODMn的要求。的要求。2021/9/219三、深度处理三、深度处理 n n1、臭氧氧化与臭氧发生器、臭氧氧化与臭氧发生器n n臭氧是强氧化剂，可以除嗅、脱色、去除有机物与臭氧是强氧化剂，可以除嗅、脱色、去除有机物与臭氧是强氧化剂，可以除嗅、脱色、去除有机物与臭氧是强氧化剂，可以除嗅、脱色、去除有机物与增加有机污染物的可生物降解性，在给水处理中得增加有机污染物的可生物降解性，在给水处理中得增加有机污染物的可生物降解性，在给水处理中得增加有机污染物的可生物降解性，在给水处理中得到广泛应用。到广泛应用。到广泛应用。到广泛应用。n n臭氧发生装置在我国目前还正处于发展阶段，臭氧臭氧发生装置在我国目前还正处于发展阶段，臭氧臭氧发生装置在我国目前还正处于发展阶段，臭氧臭氧发生装置在我国目前还正处于发展阶段，臭氧发生器几乎被美国发生器几乎被美国发生器几乎被美国发生器几乎被美国OZONIAOZONIA与德国维得克垄断。我与德国维得克垄断。我与德国维得克垄断。我与德国维得克垄断。我国企业正在努力突破，迎头赶上，在价格上占有优国企业正在努力突破，迎头赶上，在价格上占有优国企业正在努力突破，迎头赶上，在价格上占有优国企业正在努力突破，迎头赶上，在价格上占有优势（势（势（势（1kgO1kgO3 3/h/h国际上要国际上要国际上要国际上要3030万元，我国万元，我国万元，我国万元，我国2020万元），在万元），在万元），在万元），在售后服务方面较之国外公司更有长处，可望不断提售后服务方面较之国外公司更有长处，可望不断提售后服务方面较之国外公司更有长处，可望不断提售后服务方面较之国外公司更有长处，可望不断提高产品质量满足我国需求。高产品质量满足我国需求。高产品质量满足我国需求。高产品质量满足我国需求。n n制氧装置多有生产，原理皆同，就是设备、零部件制氧装置多有生产，原理皆同，就是设备、零部件制氧装置多有生产，原理皆同，就是设备、零部件制氧装置多有生产，原理皆同，就是设备、零部件的供应不如国外，在必要的气动阀、分子筛方面从的供应不如国外，在必要的气动阀、分子筛方面从的供应不如国外，在必要的气动阀、分子筛方面从的供应不如国外，在必要的气动阀、分子筛方面从国外引进、提高质量，就能够适应臭氧生产需要。国外引进、提高质量，就能够适应臭氧生产需要。国外引进、提高质量，就能够适应臭氧生产需要。国外引进、提高质量，就能够适应臭氧生产需要。2021/9/2110三、深度处理三、深度处理 n n2、活性炭与生物活性炭、活性炭与生物活性炭n n活性炭市场上有粉碎炭、柱状炭、压块粉碎炭，活性炭市场上有粉碎炭、柱状炭、压块粉碎炭，价格不一，粉碎炭多在价格不一，粉碎炭多在4500元元 5000元元/吨，柱吨，柱状炭约为状炭约为5500元元/吨，压块炭在吨，压块炭在6500元元/吨左右。吨左右。n n粉碎炭系将煤直接粉碎、筛分、烘熔、活化。粉碎炭系将煤直接粉碎、筛分、烘熔、活化。压块炭系将煤磨成粉，加入石油基粘结剂压成压块炭系将煤磨成粉，加入石油基粘结剂压成块，再粉碎后按需要块，再粉碎后按需要425去除有机物，严格去除有机物，严格控制近控制近1000进行活化。压块炭吸附性能有很进行活化。压块炭吸附性能有很大提高，密度高，耐磨，可再生大提高，密度高，耐磨，可再生5 6次。次。2021/9/2111三、深度处理三、深度处理 n n2、活性炭与生物活性炭、活性炭与生物活性炭n n(1)(1)炭的选择与炭的选择与炭的选择与炭的选择与OO3 3-BAC-BACn n将压块炭（泰兴）与柱状炭（将压块炭（泰兴）与柱状炭（将压块炭（泰兴）与柱状炭（将压块炭（泰兴）与柱状炭（ZJ-15ZJ-15）对原水的）对原水的）对原水的）对原水的CODMnCODMn做吸附等温线做吸附等温线做吸附等温线做吸附等温线 ，代入，代入，代入，代入FreundrichFreundrich公式公式公式公式 ，分析，分析，分析，分析可知压块炭具有吸附性能优势。可知压块炭具有吸附性能优势。可知压块炭具有吸附性能优势。可知压块炭具有吸附性能优势。n n用压块炭进行用压块炭进行用压块炭进行用压块炭进行OO3 3-BAC-BAC试验，此时活性炭成为生物活试验，此时活性炭成为生物活试验，此时活性炭成为生物活试验，此时活性炭成为生物活性炭，进水平均性炭，进水平均性炭，进水平均性炭，进水平均CODMn1.34mg/LCODMn1.34mg/L，经，经，经，经OO3 3氧化为氧化为氧化为氧化为1.14mg/L,1.14mg/L,活性炭后活性炭后活性炭后活性炭后0.51mg/L0.51mg/L，8 8个月的试验，平均个月的试验，平均个月的试验，平均个月的试验，平均去除率为去除率为去除率为去除率为62.2%62.2%，不考虑运行初期炭的吸附率高的因，不考虑运行初期炭的吸附率高的因，不考虑运行初期炭的吸附率高的因，不考虑运行初期炭的吸附率高的因素，平均去除率约为素，平均去除率约为素，平均去除率约为素，平均去除率约为55%55%。该试验进水水质较好，臭。该试验进水水质较好，臭。该试验进水水质较好，臭。该试验进水水质较好，臭氧投量稍高氧投量稍高氧投量稍高氧投量稍高3 3 4mg/L4mg/L，但总的吸附效果要比其他试，但总的吸附效果要比其他试，但总的吸附效果要比其他试，但总的吸附效果要比其他试验点验点验点验点OO3 3-BAC-BAC（用柱状炭）长期运行平均去除率（用柱状炭）长期运行平均去除率（用柱状炭）长期运行平均去除率（用柱状炭）长期运行平均去除率3030 40%40%为高。为高。为高。为高。2021/9/2112三、深度处理三、深度处理 n n2、活性炭与生物活性炭、活性炭与生物活性炭n n(2)两级两级O3-BACn n宁波自来水公司曾进行两级宁波自来水公司曾进行两级O3-BAC工艺试验，工艺试验，在进水在进水CODMn 5.6mg/L时：时：n n一级一级O3-BAC（O3投量投量3.0mg/L）去除）去除43，出，出水水CODMn 为为3.2mg/L；n n二级二级O3投量投量1.5mg/L，O3-BAC在进水在进水CODMn为为3.2mg/L时去除率达时去除率达47，出水达到，出水达到1.7mg/L。n n两级两级O3-BAC总去除总去除CODMn约约70%，较一级，较一级 O3-BAC大有提高。大有提高。2021/9/2113三、深度处理三、深度处理 n n2、活性炭与生物活性炭、活性炭与生物活性炭n n(2)两级两级O3-BACn n以常规处理去除以常规处理去除 CODMn35%计，两级计，两级 O3-BAC进一步去除进一步去除70，综合工艺总去除率约为，综合工艺总去除率约为80，可以推算出原水，可以推算出原水CODMn 可达可达15mg/L，出水仍然达标。值得置疑的是第二级，出水仍然达标。值得置疑的是第二级 O3-BAC能否长期地维持有效去除率，试验采用的能否长期地维持有效去除率，试验采用的炭是新炭还是老炭，试验维持多久，如真采用炭是新炭还是老炭，试验维持多久，如真采用两级两级 O3-BAC可以取得可以取得70左右效果，则不失左右效果，则不失为为 O3-BAC的突破。的突破。n n目前，目前，国内平湖国内平湖国内平湖国内平湖 市采用的是两级市采用的是两级市采用的是两级市采用的是两级OO3 3-BAC-BAC。2021/9/2114三、深度处理三、深度处理 n n3、活性炭再生、活性炭再生n n活性炭吸附饱和后应该再生处理，不应丢弃，活性炭吸附饱和后应该再生处理，不应丢弃，再生后吸附能力不但不会降低，还能稍有增加，再生后吸附能力不但不会降低，还能稍有增加，再生时损耗（包括运输过程损失与升温损失）再生时损耗（包括运输过程损失与升温损失）约为约为10%，每再生，每再生1吨约需吨约需2000元，补充新炭元，补充新炭500元，总共元，总共2500元。元。n n据嘉兴地区统计，活性炭如用一年换炭每据嘉兴地区统计，活性炭如用一年换炭每m3水需水需0.09元，用元，用2年为年为0.06元，元，3年则仅需年则仅需0.03元，元，用后再生，则运转费还将经济。用后再生，则运转费还将经济。2021/9/2115三、深度处理三、深度处理 n n3、活性炭再生、活性炭再生n n当上海、广州、浙江、杭州、嘉兴地区大规模当上海、广州、浙江、杭州、嘉兴地区大规模采用采用O3-BAC工艺前，应在各地区设置活性炭工艺前，应在各地区设置活性炭再生厂以便就地再生补充，为提高居民生活饮再生厂以便就地再生补充，为提高居民生活饮用水水质服务。用水水质服务。n n O3-BAC工艺将广泛得到应用，工程投资约在工艺将广泛得到应用，工程投资约在250元元/m3/d左右，运转费左右，运转费0.2元元 0.3元元/m3，在当，在当今水位每今水位每m31元元 2元之际增加元之际增加0.2 0.3元应可被元应可被接受。接受。2021/9/2116三、深度处理三、深度处理 n n4、膜技术的应用、膜技术的应用n n各各种种膜膜技技术术：微微滤滤、超超滤滤、纳纳滤滤、反反渗渗透透在在分分质质给给水水系系统统制制取取纯纯净净水水与与饮饮用用净净水水中中都都已已有有效效地地应应用用。在在污污水水回回用用、工工业业给给水水中中也也已已有有应应用用实例，惟在市政供水中尚未见报道。实例，惟在市政供水中尚未见报道。n n广广东东东东莞莞虎虎门门曾曾建建成成10,000m3/d的的微微滤滤工工程程净净化化受受污污染染的的东东江江水水，但但因因去去除除溶溶解解性性有有机机物物不不理想并未成功。理想并未成功。2021/9/2117三、深度处理三、深度处理 n n4、膜技术的应用、膜技术的应用n n(1)(1)微滤、超滤微滤、超滤微滤、超滤微滤、超滤n n当原水水质好，且有浊度、细菌需去除的情况，如当原水水质好，且有浊度、细菌需去除的情况，如当原水水质好，且有浊度、细菌需去除的情况，如当原水水质好，且有浊度、细菌需去除的情况，如清洁的水库水、泉水，此时微滤、超滤都将有好的清洁的水库水、泉水，此时微滤、超滤都将有好的清洁的水库水、泉水，此时微滤、超滤都将有好的清洁的水库水、泉水，此时微滤、超滤都将有好的净化效果。净化效果。净化效果。净化效果。n n在地下水中硬度、硝酸盐超标时，采用纳滤膜能很在地下水中硬度、硝酸盐超标时，采用纳滤膜能很在地下水中硬度、硝酸盐超标时，采用纳滤膜能很在地下水中硬度、硝酸盐超标时，采用纳滤膜能很好地去除无机盐与有机污染。北京水源三厂进行着好地去除无机盐与有机污染。北京水源三厂进行着好地去除无机盐与有机污染。北京水源三厂进行着好地去除无机盐与有机污染。北京水源三厂进行着有效的试验。天津郊区利用纳滤去除地下水中的氟有效的试验。天津郊区利用纳滤去除地下水中的氟有效的试验。天津郊区利用纳滤去除地下水中的氟有效的试验。天津郊区利用纳滤去除地下水中的氟很有成效。很有成效。很有成效。很有成效。n n当附近无其他水源，远距离调水成本太高，目前取当附近无其他水源，远距离调水成本太高，目前取当附近无其他水源，远距离调水成本太高，目前取当附近无其他水源，远距离调水成本太高，目前取水水源又遭到较为严重污染，即使增加水水源又遭到较为严重污染，即使增加水水源又遭到较为严重污染，即使增加水水源又遭到较为严重污染，即使增加 O3-BAC O3-BAC工工工工艺仍不能达标时，纳滤技术的应用将不可避免。艺仍不能达标时，纳滤技术的应用将不可避免。艺仍不能达标时，纳滤技术的应用将不可避免。艺仍不能达标时，纳滤技术的应用将不可避免。2021/9/2118三、深度处理三、深度处理 n n4、膜技术的应用、膜技术的应用n n(1)(1)微滤、超滤微滤、超滤微滤、超滤微滤、超滤n n利用微滤、超滤直接净化地表水，以及采用混凝利用微滤、超滤直接净化地表水，以及采用混凝利用微滤、超滤直接净化地表水，以及采用混凝利用微滤、超滤直接净化地表水，以及采用混凝微滤、混凝过滤微滤（或超滤）已有试验结果。微滤、混凝过滤微滤（或超滤）已有试验结果。微滤、混凝过滤微滤（或超滤）已有试验结果。微滤、混凝过滤微滤（或超滤）已有试验结果。对于微污染水源采用混凝沉淀投加粉末炭微对于微污染水源采用混凝沉淀投加粉末炭微对于微污染水源采用混凝沉淀投加粉末炭微对于微污染水源采用混凝沉淀投加粉末炭微滤也都有试验。滤也都有试验。滤也都有试验。滤也都有试验。n n清华大学、上海荏原环保公司、嘉源给水排水公司清华大学、上海荏原环保公司、嘉源给水排水公司清华大学、上海荏原环保公司、嘉源给水排水公司清华大学、上海荏原环保公司、嘉源给水排水公司联合在嘉兴南门水厂做了较长时间试验。原想利用联合在嘉兴南门水厂做了较长时间试验。原想利用联合在嘉兴南门水厂做了较长时间试验。原想利用联合在嘉兴南门水厂做了较长时间试验。原想利用膜生物反应器加入粉末炭有效地去除膜生物反应器加入粉末炭有效地去除膜生物反应器加入粉末炭有效地去除膜生物反应器加入粉末炭有效地去除CODMnCODMn，但试，但试，但试，但试验结果不甚理想，膜反应器中投加粉末炭只有吸附验结果不甚理想，膜反应器中投加粉末炭只有吸附验结果不甚理想，膜反应器中投加粉末炭只有吸附验结果不甚理想，膜反应器中投加粉末炭只有吸附效果，未能起到生物炭的作用，不如先进入颗粒活效果，未能起到生物炭的作用，不如先进入颗粒活效果，未能起到生物炭的作用，不如先进入颗粒活效果，未能起到生物炭的作用，不如先进入颗粒活性炭滤池然后再进入微滤。这样，膜生物反应器并性炭滤池然后再进入微滤。这样，膜生物反应器并性炭滤池然后再进入微滤。这样，膜生物反应器并性炭滤池然后再进入微滤。这样，膜生物反应器并不适宜于处理微污染原水。不适宜于处理微污染原水。不适宜于处理微污染原水。不适宜于处理微污染原水。2021/9/2119三、深度处理三、深度处理 n n4、膜技术的应用、膜技术的应用n n(2)(2)纳滤纳滤纳滤纳滤n n纳滤技术在滤池后一般可去除纳滤技术在滤池后一般可去除纳滤技术在滤池后一般可去除纳滤技术在滤池后一般可去除CODMn60CODMn60 7070，再，再，再，再加上前处理去除加上前处理去除加上前处理去除加上前处理去除3535，总去除率可达，总去除率可达，总去除率可达，总去除率可达7575 8080，较之，较之，较之，较之常规处理加常规处理加常规处理加常规处理加OO3 3-BAC-BAC总去除总去除总去除总去除CODMn55CODMn55 6565为高。因为高。因为高。因为高。因此在此在此在此在OO3 3-BAC-BAC工艺中仍达不到要求时，高效去除工艺中仍达不到要求时，高效去除工艺中仍达不到要求时，高效去除工艺中仍达不到要求时，高效去除CODMnCODMn的技术当属纳滤。当无机离子不高，主要去的技术当属纳滤。当无机离子不高，主要去的技术当属纳滤。当无机离子不高，主要去的技术当属纳滤。当无机离子不高，主要去除有机物时可选与之相适应的纳滤膜。除有机物时可选与之相适应的纳滤膜。除有机物时可选与之相适应的纳滤膜。除有机物时可选与之相适应的纳滤膜。n n纳滤膜我国尚不能生产，国际上膜价格已逐渐下降。纳滤膜我国尚不能生产，国际上膜价格已逐渐下降。纳滤膜我国尚不能生产，国际上膜价格已逐渐下降。纳滤膜我国尚不能生产，国际上膜价格已逐渐下降。目前纳滤装置（与反渗透相当）的投资约为目前纳滤装置（与反渗透相当）的投资约为目前纳滤装置（与反渗透相当）的投资约为目前纳滤装置（与反渗透相当）的投资约为600600元元元元/m/m3 3/d/d，超滤膜我国可生产且质量不差，超滤装置投，超滤膜我国可生产且质量不差，超滤装置投，超滤膜我国可生产且质量不差，超滤装置投，超滤膜我国可生产且质量不差，超滤装置投资约为资约为资约为资约为300300元元元元/m/m3 3/d/d，国外超滤装置也需，国外超滤装置也需，国外超滤装置也需，国外超滤装置也需600600元元元元/m/m3 3/d/d。2021/9/2120三、深度处理三、深度处理 n n4、膜技术的应用、膜技术的应用n n(2)纳滤纳滤n n纳滤技术每纳滤技术每m3水的运行费用需视原水水质、水的运行费用需视原水水质、膜清洗的耗药费、水费、升压膜清洗的耗药费、水费、升压0.8-1.0MPa所需所需电费以及占重要比重的膜价格与使用寿命而定。电费以及占重要比重的膜价格与使用寿命而定。一般正常情况下纳滤膜可使用一般正常情况下纳滤膜可使用2 3年，超滤膜年，超滤膜约为约为3 5年。年。2021/9/2121三、深度处理三、深度处理 n n5、关于净化工艺中氨氮的去除、关于净化工艺中氨氮的去除n n在在在在具具具具有有有有预预预预处处处处理理理理、常常常常规规规规处处处处理理理理、深深深深度度度度处处处处理理理理（OO3 3-BAC-BAC）综综综综合工艺中，水中合工艺中，水中合工艺中，水中合工艺中，水中NHNH4 4+-N-N有可能在以下环节去除：有可能在以下环节去除：有可能在以下环节去除：有可能在以下环节去除：n n(1)(1)在在在在预预预预加加加加氯氯氯氯过过过过程程程程中中中中氯氯氯氯与与与与氨氨氨氨的的的的化化化化合合合合或或或或在在在在生生生生物物物物预预预预处处处处理理理理中中中中得到去除；得到去除；得到去除；得到去除；n n(2)(2)在在在在混混混混凝凝凝凝沉沉沉沉淀淀淀淀过过过过程程程程中中中中去去去去除除除除以以以以悬悬悬悬浮浮浮浮颗颗颗颗粒粒粒粒、胶胶胶胶体体体体态态态态存存存存在在在在的有机氮与氨氮；的有机氮与氨氮；的有机氮与氨氮；的有机氮与氨氮；n n(3)(3)在在在在滤滤滤滤池池池池滤滤滤滤层层层层中中中中长长长长有有有有生生生生物物物物膜膜膜膜的的的的砂砂砂砂粒粒粒粒层层层层的的的的生生生生物物物物降降降降解解解解作作作作用；用；用；用；n n(4)(4)经经经经OO3 3氧氧氧氧化化化化得得得得到到到到充充充充氧氧氧氧的的的的水水水水再再再再流流流流过过过过生生生生物物物物炭炭炭炭层层层层被被被被生生生生物物物物降降降降解；解；解；解；n n(5)(5)最后加氯消毒时部分氨被化合。最后加氯消毒时部分氨被化合。最后加氯消毒时部分氨被化合。最后加氯消毒时部分氨被化合。2021/9/2122三、深度处理三、深度处理 n n5、关于净化工艺中氨氮的去除、关于净化工艺中氨氮的去除n n原水中氨氮经过以上多级屏障得到去除，其中原水中氨氮经过以上多级屏障得到去除，其中伴随着伴随着NO2-N被生物氧化成被生物氧化成NO3-N的作用。的作用。因此不用过分强调生物预处理的氨氮去除率，因此不用过分强调生物预处理的氨氮去除率，而采用诸如降低滤速、增加接触时间、增加气而采用诸如降低滤速、增加接触时间、增加气水比等耗费过大的代价来换取高氨氮去除率。水比等耗费过大的代价来换取高氨氮去除率。只需充分发挥每一技术环节的生物作用（例如只需充分发挥每一技术环节的生物作用（例如斜板上的生物膜等）就能较好地、全面地去除。斜板上的生物膜等）就能较好地、全面地去除。2021/9/2123三、深度处理三、深度处理 n n5、关于净化工艺中氨氮的去除、关于净化工艺中氨氮的去除n n生物预处理可以有效降低氨氮（生物预处理可以有效降低氨氮（生物预处理可以有效降低氨氮（生物预处理可以有效降低氨氮（70%70%90%90%）与去除）与去除）与去除）与去除部分部分部分部分CODMnCODMn（视不同填料约为（视不同填料约为（视不同填料约为（视不同填料约为5%5%20%20%），能产生），能产生），能产生），能产生生物絮凝而减少混凝剂（约生物絮凝而减少混凝剂（约生物絮凝而减少混凝剂（约生物絮凝而减少混凝剂（约1/31/3）。但由于停留时间）。但由于停留时间）。但由于停留时间）。但由于停留时间1 1 1.5h1.5h，构筑物体积大、占地面积大，需投入适当资，构筑物体积大、占地面积大，需投入适当资，构筑物体积大、占地面积大，需投入适当资，构筑物体积大、占地面积大，需投入适当资金（金（金（金（100100 120120元元元元/m/m3 3/d/d）。因此生物预处理适用于在只）。因此生物预处理适用于在只）。因此生物预处理适用于在只）。因此生物预处理适用于在只有常规处理工艺、原水氨氮较高、有常规处理工艺、原水氨氮较高、有常规处理工艺、原水氨氮较高、有常规处理工艺、原水氨氮较高、CODMnCODMn较高，当较高，当较高，当较高，当采用生物预处理后整个工艺就能较好去除氨氮与采用生物预处理后整个工艺就能较好去除氨氮与采用生物预处理后整个工艺就能较好去除氨氮与采用生物预处理后整个工艺就能较好去除氨氮与CODMnCODMn，使出水达标的情况。，使出水达标的情况。，使出水达标的情况。，使出水达标的情况。n n当有深度处理当有深度处理当有深度处理当有深度处理OO3 3-BAC-BAC时，如氨氮并不很高（如小于时，如氨氮并不很高（如小于时，如氨氮并不很高（如小于时，如氨氮并不很高（如小于3mg/L3mg/L），可以不设生物预处理，采用预），可以不设生物预处理，采用预），可以不设生物预处理，采用预），可以不设生物预处理，采用预OO3 3氧化氧化氧化氧化（如上海周家渡水厂），使后续混凝沉淀过程、过（如上海周家渡水厂），使后续混凝沉淀过程、过（如上海周家渡水厂），使后续混凝沉淀过程、过（如上海周家渡水厂），使后续混凝沉淀过程、过滤滤料层与滤滤料层与滤滤料层与滤滤料层与BACBAC发挥生物降解作用，有效去除氨氮。发挥生物降解作用，有效去除氨氮。发挥生物降解作用，有效去除氨氮。发挥生物降解作用，有效去除氨氮。2021/9/2124四、消毒四、消毒 n n消消毒毒是是给给水水处处理理工工艺艺的的的的重重要要组组成成部部分。分。n n氯氯消消毒毒是是国国内内外外最最主主要要的的消消毒毒技技术术，美美国国自自来来水水厂厂中中约约有有94.5%采采用用氯氯消消毒毒，中中国国据据估估计计99.5%以以上上自自来来