飲用水安全消毒技術(shù)概述培訓(xùn)課件

飲用水安全消毒技術(shù)概述內(nèi)容：目前消毒技術(shù)存在的問題，優(yōu)化氯消毒技術(shù)，二氧化氯消毒技術(shù)，臭氧消毒技術(shù)，紫外線消毒技術(shù)。重點(diǎn)：目前消毒技術(shù)存在的問題，優(yōu)化氯消毒技術(shù)2飲用水安全消毒技術(shù)概述4.1我國城鎮(zhèn)供水行業(yè)消毒技術(shù)現(xiàn)狀簡(jiǎn)述

1.氯消毒在給水處理中得到廣泛應(yīng)用消毒是給水處理工藝的重要組成部分。19世紀(jì)中葉，人類歷史上第一次將水質(zhì)與人體健康直接聯(lián)系起來，正是認(rèn)識(shí)到嚴(yán)重危害生命的霍亂、傷寒、痢疾等傳染病是微生物通過飲用水傳播的。上世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)氯可以滅活水傳致病微生物后，氯消毒在給水處理中得到廣泛應(yīng)用，成為20世紀(jì)保護(hù)人體健康的重要技術(shù)進(jìn)步之一。3飲用水安全消毒技術(shù)概述2.氯消毒現(xiàn)狀目前我國各供水企業(yè)的水處理工藝普遍采用液氯作消毒劑，其優(yōu)點(diǎn)是成本低、投加設(shè)備簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)豐富．近年來余氯自動(dòng)檢測(cè)與加氯自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展迅速，特別是在大中型水廠得到廣泛應(yīng)用，部分中小型水廠則加氯技術(shù)相對(duì)落后，加氯不能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，使加氯量和余氯控制不能很好滿足水質(zhì)要求。較先進(jìn)水平的加氯機(jī)主要靠引進(jìn)國外產(chǎn)品。同時(shí)國內(nèi)對(duì)加氯量的計(jì)算與發(fā)達(dá)國家有差距，不是按照滿足CT值的要求計(jì)算。4飲用水安全消毒技術(shù)概述二氧化氯消毒在極少數(shù)小水廠有應(yīng)用，首家紫外線消毒于2003年底在大慶自來水公司建成投產(chǎn)?？傮w上氯消毒仍是絕對(duì)主流技術(shù)。

3.其它消毒方式的應(yīng)用5飲用水安全消毒技術(shù)概述4.2目前消毒技術(shù)存在的問題

1．消毒效率問題

目前執(zhí)行的國家法定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的規(guī)定為：加氯消毒要求游離余氯在與水接觸30min后不得低于0.3mg／L，管網(wǎng)末梢不低于0.05mg／L。

6飲用水安全消毒技術(shù)概述對(duì)細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的規(guī)定為：加氯消毒要求游離余氯在與水接觸30min后不得低于0.3mg／L，管網(wǎng)末梢不低于0.05mg／L。表14．1中列出常規(guī)處理工藝難以解決的水質(zhì)問題和可供選擇的主要處理方法。美國要求采用CT值來決定加氯量，在提高消毒效率的前提下減少氧耗，達(dá)到減少消毒副產(chǎn)物的目的。正在修訂的《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》提出氯消毒應(yīng)計(jì)算CT值，但未給出具體說明7飲用水安全消毒技術(shù)概述從上世紀(jì)70年代起，飲用水中不斷發(fā)現(xiàn)新的病源微生物，如微小似病毒、賈第蟲、軍團(tuán)菌和隱孢子蟲等。飲用水中越來越多的致病微生物種類對(duì)飲用者健康構(gòu)成直接威脅，而且部分新型致病微生物如隱孢子蟲等不能被氯殺死。為了保證飲用水的安全性，特別是考慮將來飲用水的直接飲用，采用更有效的消毒技術(shù)十分必要。8飲用水安全消毒技術(shù)概述2．消毒副產(chǎn)物問題自上世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)氯消毒產(chǎn)生有“三致作用”消毒副產(chǎn)物三鹵甲烷以后，對(duì)氯消毒產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物成為各國關(guān)注的熱點(diǎn)。越來越多的消毒副產(chǎn)物如三鹵甲烷、鹵己酸、鹵代腈、鹵代醛等在飲用水中被發(fā)現(xiàn)。三鹵甲烷和鹵乙酸由于其強(qiáng)致癌性已成為控制的主要目標(biāo)，而且也分別代表了揮發(fā)性和非揮發(fā)性的兩類消毒副產(chǎn)物。9飲用水安全消毒技術(shù)概述美國專門有消毒劑和消毒副產(chǎn)物法(D／DBPsRULE)對(duì)氯消毒劑和消毒副產(chǎn)物進(jìn)行了規(guī)定。我國國標(biāo)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—85)規(guī)定三氯甲烷不高于60μg/L。國內(nèi)自上世紀(jì)90年代以后對(duì)消毒副產(chǎn)物的研究推動(dòng)了消毒副產(chǎn)物列入新的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在衛(wèi)生部《生活飲用水衛(wèi)規(guī)范》中對(duì)三鹵甲烷、鹵乙酸、亞氯酸鹽、三氯乙醛都作了規(guī)定。建設(shè)部制定的《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ／T206—2005)也對(duì)消毒副產(chǎn)物作了嚴(yán)格規(guī)定(見表21．1)。因此為了控制消毒副產(chǎn)物，對(duì)消毒技術(shù)的優(yōu)化十分必要。10飲用水安全消毒技術(shù)概述水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)消毒劑和消毒副產(chǎn)物的規(guī)定比較單位：mg/L

三鹵甲烷鹵乙酸余氯氯胺二氧化氯亞氯酸鹽溴酸鹽美國0.0800.060440.81.00.01中國0.1000.060－－－0.70.01注：中國的規(guī)定摘自《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ／T206—2005)11飲用水安全消毒技術(shù)概述3．管網(wǎng)水質(zhì)生物穩(wěn)定性問題由于出廠水中存在可生物降解有機(jī)物(BiodegradableOrganicMatter，縮寫為BDOM)，成為管網(wǎng)中異養(yǎng)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，使出廠水中未被消毒殺死的細(xì)菌或其他途徑進(jìn)入給水管網(wǎng)的細(xì)菌重新生長(zhǎng)(Regrowth或aftergrowth)。部分細(xì)菌隨機(jī)附著在管壁上利用營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)生長(zhǎng)而成生物膜。12飲用水安全消毒技術(shù)概述管壁生物膜可能成為管壁腐蝕和結(jié)垢的誘因。生物膜的老化脫落會(huì)惡化水質(zhì)，使用戶水水色度和濁度上升，細(xì)菌數(shù)增加，致病菌和條件致病菌生長(zhǎng)，最終惡化水質(zhì)。管壁結(jié)垢和腐蝕會(huì)降低管網(wǎng)過水能力，增加二級(jí)泵站動(dòng)力消耗，引起水在管道里的跑冒滴漏，嚴(yán)重時(shí)造成爆管事故。因此，作為營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的有機(jī)物存在于給水管網(wǎng)中將給管網(wǎng)和管網(wǎng)水質(zhì)帶來嚴(yán)重影響。13飲用水安全消毒技術(shù)概述4.3消毒技術(shù)發(fā)展目標(biāo)

1．建立科學(xué)的消毒評(píng)價(jià)指標(biāo)體系消毒是保證飲用水水質(zhì)安全可靠的重要手段，因此基于現(xiàn)代水處理科學(xué)和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，對(duì)消毒單元的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系必須同時(shí)考慮微生物學(xué)指標(biāo)、毒理學(xué)指標(biāo)、生物穩(wěn)定性指標(biāo)，使消毒的綜合效果達(dá)到最佳。14飲用水安全消毒技術(shù)概述微生物學(xué)指標(biāo)要重點(diǎn)突出飲用水中可能出現(xiàn)的、對(duì)人體健康有直接或者間接危害的微生物，包括致病菌、病毒、原生動(dòng)物等。這些微生物指標(biāo)的測(cè)定還必須具有可操作性，相對(duì)簡(jiǎn)單易行，便于在全國供水企業(yè)推廣。建設(shè)部制定的《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(LJ／T206－5001)對(duì)微生物學(xué)指標(biāo)已有新的規(guī)定，包括細(xì)菌總數(shù)、總大腸桿菌群、余氯、二氧化氯、糞型鏈球菌群、藍(lán)氏賈第鞭毛蟲孢囊和隱孢子蟲卵囊。根據(jù)科學(xué)發(fā)展，這個(gè)名單還應(yīng)該不斷與時(shí)俱進(jìn)，作出調(diào)整。15飲用水安全消毒技術(shù)概述毒理學(xué)指標(biāo)也應(yīng)消毒副產(chǎn)物反應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)的新進(jìn)展。中國城鎮(zhèn)供水協(xié)會(huì)應(yīng)該建立全國性的飲用水消毒副產(chǎn)物信息網(wǎng)，根據(jù)各個(gè)地區(qū)供水企業(yè)檢測(cè)到的消毒副產(chǎn)物和其潛在的危害對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的消毒副產(chǎn)物名單及時(shí)作出調(diào)整。未來的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該是一制定就實(shí)行很長(zhǎng)時(shí)間，而是應(yīng)該根據(jù)研究的新發(fā)現(xiàn)不斷更新、調(diào)整。就消毒副產(chǎn)物而言，盡管目前美國和中國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氯代消毒副產(chǎn)物的規(guī)定只有三鹵甲烷和鹵乙酸兩類，16飲用水安全消毒技術(shù)概述實(shí)際上研究發(fā)現(xiàn)的消毒副產(chǎn)物名單很長(zhǎng)，比較重要的有：三鹵甲烷(THMs)鹵乙酸(Haloaceticacids)鹵代醛(Haloacetaldehydes)鹵代腈(Haloacetonitriles)鹵代酮(Halopropanones)鹵代硝基甲烷(Halonitromethanes)—鹵代氰(Halocyanogens)無機(jī)副產(chǎn)物(亞氯酸鹽、澳酸鹽等)17飲用水安全消毒技術(shù)概述生物穩(wěn)定性指標(biāo)目前還未有定論，但隨著研究的深入預(yù)計(jì)在不久的將來會(huì)有比較一致的看法。因此未來的消毒評(píng)價(jià)體系也應(yīng)充分考慮生物穩(wěn)定性指標(biāo)。18飲用水安全消毒技術(shù)概述2．建立科學(xué)的消毒單元設(shè)計(jì)和運(yùn)行方法消毒單元的設(shè)計(jì)和運(yùn)行必須同時(shí)考慮提高消毒效果(即提高對(duì)致病微生物的控制水平)、減少消毒副產(chǎn)物、提高水質(zhì)生物穩(wěn)定性。國外最新的消毒設(shè)計(jì)和運(yùn)行工具——綜合消毒設(shè)計(jì)框架(IDDF，IntegratedDisinfectionDesignFrameworks)就是這樣一種新的方法，在美國這個(gè)設(shè)計(jì)框架將會(huì)被用來代替地表水處理法(SWTR)中關(guān)于消毒的指導(dǎo)原則。19飲用水安全消毒技術(shù)概述最初的IDDF產(chǎn)生只包括三個(gè)部分；反應(yīng)器水力特性、消毒劑的需求／消耗動(dòng)力學(xué)、消毒動(dòng)力學(xué)。但最初的IDDF存在一定的局限。新的全面的1DDF模型包括：反應(yīng)器水力特性、消毒劑的需求／消耗動(dòng)力學(xué)、消毒副產(chǎn)物生成動(dòng)力學(xué)和消毒動(dòng)力學(xué)。圖21.2便是其內(nèi)容的示意圖。20飲用水安全消毒技術(shù)概述21飲用水安全消毒技術(shù)概述IDDF模型的建立是基于具體的用戶的實(shí)際數(shù)據(jù)而定的。首先確定的是反應(yīng)器的水力特性，然后是消毒劑的需求和消耗動(dòng)力學(xué)，消毒動(dòng)力學(xué)和消毒副產(chǎn)物形成動(dòng)力學(xué)。這種方法建立起來的模型需要處理離散的水力數(shù)據(jù)。22飲用水安全消毒技術(shù)概述具體的模型應(yīng)用是由用戶提供的數(shù)據(jù)、每個(gè)子模型整合而成一個(gè)完整的lDDF。病菌的滅活計(jì)算是基于從水力學(xué)、消毒劑的需求和消耗動(dòng)力學(xué)、消毒動(dòng)力學(xué)模型中的輸人數(shù)據(jù)。而消毒副產(chǎn)物的計(jì)算則是基于具體的水質(zhì)和消毒副產(chǎn)物形成模型。23飲用水安全消毒技術(shù)概述這些模型提供了三種不同水平以給不同要求的用戶：基礎(chǔ)：IDDF模型的最簡(jiǎn)單的應(yīng)用，只需輸人參數(shù)，不需要實(shí)驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)：IDDF模型最昔遍的應(yīng)用，輸入模型的數(shù)據(jù)需要做一些現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。高級(jí)：運(yùn)用IDDF模型以實(shí)現(xiàn)顯著的提高，需要專家來發(fā)展參數(shù)輸入模型。IDDF模型應(yīng)該成為我國未來氯消毒設(shè)計(jì)和運(yùn)行的原則。24飲用水安全消毒技術(shù)概述3.改進(jìn)消毒技術(shù)，全面提高飲用水水質(zhì)為了全面提高飲用水水質(zhì)，在優(yōu)化氯消毒的前提下，還要研究新的消毒方式，以克服氯消毒的缺點(diǎn)。目前二氧化氯、臭氧和紫外線消毒都是可能的選擇之一，但紫外線消毒技術(shù)是最有前途的技術(shù)之一，因?yàn)樽贤饩€消毒不產(chǎn)生副產(chǎn)物，對(duì)抗氯型的隱孢子蟲和賈第蟲都有好的消毒效果。因此應(yīng)該重點(diǎn)研究紫外線消毒在飲用水處理中的應(yīng)用特點(diǎn)。25飲用水安全消毒技術(shù)概述消毒的首要目的是控制致病微生物的傳播。一般情況下，致病微生物的風(fēng)險(xiǎn)比消毒副產(chǎn)物的風(fēng)險(xiǎn)要大得多，因此消毒技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化首先應(yīng)該將控制致病微生物放在第一位。在此前提下，采取技術(shù)手段，控制消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生。26飲用水安全消毒技術(shù)概述4.4改進(jìn)清水池設(shè)計(jì)，以Ct10值作為設(shè)計(jì)依據(jù)

1.清水池設(shè)計(jì)的改進(jìn)成為減少消毒副產(chǎn)物的重要手段清水池是給水廠處理工藝的的重要組成部分。通常清水池主要起水量調(diào)節(jié)和消毒反應(yīng)器的作用。但隨著近幾年對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)的重視，清水池作為保證管網(wǎng)水質(zhì)的一個(gè)處理單元的重要作用越來越明顯。特別是世界范圍內(nèi)對(duì)消毒副產(chǎn)物控制的重視，使清水池設(shè)計(jì)的改進(jìn)成為減少消毒副產(chǎn)物的重要手段。27飲用水安全消毒技術(shù)概述2.t10／T是衡量清水池水力特性的重要參數(shù)。按照Chick—Watson消毒公式(公式21．1)，消毒效果跟CT值(C為消毒劑濃度，T為消毒反應(yīng)時(shí)間)成正比。因此美國有關(guān)飲用水處理的法律專門規(guī)定消毒設(shè)計(jì)必須以CT值作為設(shè)計(jì)依據(jù)。其中C是反應(yīng)時(shí)間T后的剩余消毒劑濃度(氯消毒即為余氯)，單位mg／L，T為反應(yīng)時(shí)間，單位：min。而且要求T必須用t10，不能用水力停留時(shí)間T＝V／Q。t10必須通過示蹤試驗(yàn)或根據(jù)清水池布置對(duì)水力停留時(shí)間乘以相應(yīng)的系數(shù)。t10／T是衡量清水池水力特性的重要參數(shù)。28飲用水安全消毒技術(shù)概述二氧化氯消毒在極少數(shù)小水廠有應(yīng)用，首家紫外線消毒于2003年底在大慶自來水公司建成投產(chǎn)?？傮w上氯消毒仍是絕對(duì)主流技術(shù)。

3.其它消毒方式的應(yīng)用29飲用水安全消毒技術(shù)概述保持管網(wǎng)足夠的余氯并不能完全抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，只要有機(jī)營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)存在，即使保持較高的余氯量細(xì)菌仍會(huì)在管網(wǎng)繁殖。而且加氯量的增加將引起氯代消毒副產(chǎn)物的增加，使飲用水的安全性下降。30飲用水安全消毒技術(shù)概述國內(nèi)已經(jīng)在北京供水企業(yè)、深圳供水企業(yè)、成都供水企業(yè)、天津供水企業(yè)等進(jìn)行了這方面的研究，證實(shí)必須重視管網(wǎng)水質(zhì)生物穩(wěn)定性對(duì)水質(zhì)的影響。關(guān)于制定AOC的標(biāo)準(zhǔn)和降低AOC的措施，也在研究中。國家“863”高科技攻關(guān)項(xiàng)目“南方地區(qū)安全飲用水保障技術(shù)”、“北方地區(qū)安全飲用水保障技術(shù)”、“太湖地區(qū)安全飲用水保障技術(shù)”都將飲用水生物穩(wěn)定性和管網(wǎng)水質(zhì)作為重要的研究?jī)?nèi)容。氧消毒時(shí)與有機(jī)物的反應(yīng)能使AOC顯著增加，從而帶來副作用。氯消毒、消毒副產(chǎn)物和生物穩(wěn)定性的相互影響關(guān)系可由圖21．1表示。因此消毒技術(shù)的優(yōu)化和發(fā)展成為十分緊迫的問題。31飲用水安全消毒技術(shù)概述32飲用水安全消毒技術(shù)概述在初步分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步通過模型試驗(yàn)來確定處理工藝以及主要參數(shù)，并應(yīng)重視實(shí)地和資料調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)工程的設(shè)計(jì)與運(yùn)行情況以及對(duì)應(yīng)的工程建設(shè)背景和條件等，通過全面客觀地總結(jié)現(xiàn)有工程的經(jīng)驗(yàn)來指導(dǎo)本地的工程實(shí)踐?？傊捎诳萍歼M(jìn)步，使給水處理技術(shù)與工藝不斷地發(fā)生變化，新技術(shù)被提出和得到應(yīng)用或使現(xiàn)有工藝更加高效和經(jīng)濟(jì)。33飲用水安全消毒技術(shù)概述3.2預(yù)處理技術(shù)與工藝

3.2.1生物預(yù)處理

“八五”和“九五”期間，我國對(duì)各種生物預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，總體上講，生物預(yù)處理能有效去除原水中可生物降解有機(jī)污染物，CODMn去除率一般為15％～20％。對(duì)氨氮和亞硝酸鹽去除而言，生物預(yù)處理的去除率較高，一般可達(dá)80％以上。另外，生物預(yù)處理還能不同程度地去除原水中的鐵、錳，色、嗅及濁度。34飲用水安全消毒技術(shù)概述當(dāng)水中有機(jī)污染物可生化性較強(qiáng)時(shí)，采用生物預(yù)處理可明顯地提高水質(zhì)，但對(duì)于受工業(yè)廢水污染、可生化性較低的原水，生物預(yù)處理除污染效率較低。對(duì)于北方地區(qū)，由于冬季水溫低，處理效果會(huì)下降。各供水企業(yè)在進(jìn)行生物預(yù)處理方案論證時(shí)，應(yīng)充分利用我國在“八五”和“九五”期間在該領(lǐng)域的研究成果，并結(jié)合原水水質(zhì)特征，進(jìn)行必要的模擬試驗(yàn)，確定生物預(yù)處理的工藝適用性、池型及設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)。35飲用水安全消毒技術(shù)概述如果原水受生活污水污染，有機(jī)物和氨氮較高(接近或超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)中的Ⅲ類水體的上限值)，與增加臭氧—活性炭深度處理相比，一般講，選用生物預(yù)處理是解決該類水質(zhì)問題的經(jīng)濟(jì)合理的選擇方案。36飲用水安全消毒技術(shù)概述各供水企業(yè)在選擇生物預(yù)處理池型時(shí)，應(yīng)從生物濾池和生物接觸氧化兩種方式中，結(jié)合具體情況，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，加以比選。前者以生物陶粒濾池及輕質(zhì)懸浮濾料濾池為代表，其中，生物陶粒濾池在北京、深圳等多處進(jìn)行過大量小試、中試，在蚌埠第二水廠、上海周家渡水廠進(jìn)行了生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)，積累了較深入與完整的研究與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，而輕質(zhì)懸浮濾料濾池則在上海徐涇自來水廠實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用。后者在寧波梅林水廠、合肥第四水廠、上?；菽纤畯S等地有實(shí)際應(yīng)用，具有較成熟的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。37飲用水安全消毒技術(shù)概述3.2.2粉狀活性炭技術(shù)粉狀活性炭在國外已有較長(zhǎng)的應(yīng)用歷史，早在上世紀(jì)20年代末就開始使用粉末活性炭去除水中的嗅味，目前在美國、歐洲以及日本等國已得到了普遍應(yīng)用。在我國，粉末活性炭也已經(jīng)在一些水廠得到應(yīng)用。粉末活性炭能夠顯著改善水的色嗅味，對(duì)分子量為1000～5000的有機(jī)物有較好的去除效果，對(duì)于分子量較小的有機(jī)物，吸附效果往往隨有機(jī)物性質(zhì)的不同而差別較大。38飲用水安全消毒技術(shù)概述

粉狀活性炭與粒狀活性炭相比具有基建與設(shè)備投資少，使用靈活，管理方便等特點(diǎn)，特別適用于季節(jié)性短期污染高峰負(fù)荷的水質(zhì)凈化。在水源受污染較重的季節(jié)，投加粉狀活性炭可作為應(yīng)急措施。39飲用水安全消毒技術(shù)概述粉末活性炭可采用干式投加和濕式投加兩種，一般干式投加采用于式投加機(jī)，濕式投加采用計(jì)量泵．從凈水效果和操作環(huán)境考慮，推薦采用濕式投加。粉末活性炭的投加點(diǎn)一般是水廠進(jìn)水口、快速混合處、反應(yīng)池中段和濾池進(jìn)口，粉末活性炭的投加量根據(jù)水質(zhì)的不同而變化較大，通常為5～50mg／L。粉末活性炭可與硅藻土、高錳酸鉀等藥劑聯(lián)用，節(jié)省投加量，井能取得更好的處理效果。40飲用水安全消毒技術(shù)概述3.3深度處理技術(shù)

3.3.1臭氧技術(shù)1．臭氧技術(shù)的基本特點(diǎn)臭氧最早應(yīng)用于飲用水處理中是作為一種消毒劑，但由于飲用水水源污染程度的加劇，使臭氧作為氧化劑在飲用水處理中的研究和應(yīng)用受到普遍重視，臭氧應(yīng)用范圍也更加廣闊。41飲用水安全消毒技術(shù)概述臭氧技術(shù)應(yīng)用于除污染工藝中的位置有三種：絮凝前(通常稱為預(yù)臭氧)、砂濾池前、活性炭濾池前(通常稱為主臭氧)，其中在砂濾池前投加臭氧，由于絮凝沉淀中去除了部分可氧化物質(zhì)，因此臭氧投加量可以降低，并且有利于提高砂濾池的過濾效率，但對(duì)于改善絮凝效果和避免沉淀池藻類生長(zhǎng)則不起作用。本文重點(diǎn)介紹預(yù)臭氧和主臭氧的應(yīng)用。42飲用水安全消毒技術(shù)概述2．臭氧技術(shù)的適用范圍(1)改善水質(zhì)的感官指標(biāo)臭氧對(duì)色度和嗅味的去除有很高的效率，改善水質(zhì)嗅味等感官指標(biāo)是臭氧技術(shù)應(yīng)用的主要目的。(2)控制藻類預(yù)臭氧化能滅活藻細(xì)胞，使失活或死亡藻細(xì)胞易于通過瓤凝沉淀去除．但高濃度臭氧會(huì)導(dǎo)致藻細(xì)胞溶裂，細(xì)胞內(nèi)有毒物質(zhì)溶出。因此，預(yù)臭氧投加量不宜過大。43飲用水安全消毒技術(shù)概述(3)助疑預(yù)臭氧化可降低達(dá)到相同濾后水濁度下的最佳混凝劑量，或提高一定絮凝劑下的濁度去除率，延長(zhǎng)濾池過濾周期。但預(yù)臭氧化的助凝作用取決于原水水質(zhì)，如原水TOC、硬度、濁度、藻類種屑和數(shù)量等。通常，當(dāng)原水硬度較高、有機(jī)物濃度較低時(shí)，預(yù)臭氧化表現(xiàn)出一定的助凝效果。44飲用水安全消毒技術(shù)概述(4)氧化天然有機(jī)物通常臭氧投量條件下，主臭氧與有機(jī)物反應(yīng)不能將有機(jī)物直接氧化成C02和H20，而是氧化成中間產(chǎn)物，結(jié)果是有機(jī)物數(shù)量增多，分子量減小，可生化性增加，這時(shí)臭氧工藝需要與活性炭工藝聯(lián)用。臭氧氧化天然有機(jī)物不應(yīng)作為臭氧技術(shù)應(yīng)用的首要任務(wù)。45飲用水安全消毒技術(shù)概述(5)控制氯化消毒副產(chǎn)物臭氧化通過兩個(gè)途徑控制DBPs：一是直接去除DBPs的前驅(qū)物質(zhì)；二是轉(zhuǎn)化前驅(qū)物質(zhì)，從而利于后續(xù)工藝的協(xié)同去除。應(yīng)當(dāng)注意的是，臭氧化工藝可以氧化鹵乙酸，但不能氧化三鹵甲烷。因此，如果采用了預(yù)氯化，生成的三鹵甲烷不能被后續(xù)臭氧工藝去除。46飲用水安全消毒技術(shù)概述(6)去除微污染物由于微污染物濃度低，在預(yù)臭氧化階段總有機(jī)物濃度高，因此微污染的去除主要通過主臭氧化階段。當(dāng)水中存在高穩(wěn)定性有機(jī)物(如農(nóng)藥)，采用臭氧催化氧化等高級(jí)氧化技術(shù)，通過引發(fā)羥基自由基提高對(duì)水中有機(jī)物的分解效率和臭氧轉(zhuǎn)移效率。47飲用水安全消毒技術(shù)概述(7)消毒臭氧殺滅病毒的能力極強(qiáng)，主要是通過臭氧破壞其蛋白質(zhì)殼體而致病毒滅活，主臭氧對(duì)隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲具有較好的滅活效果。48飲用水安全消毒技術(shù)概述3．臭氧技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀臭氧技術(shù)在歐美等國在飲用水除污染方面的工程應(yīng)用已經(jīng)很普遍，技術(shù)與工程經(jīng)驗(yàn)相對(duì)成熟和豐富。我國從上世紀(jì)70年代中期開始利用臭氧技術(shù)處理受污染飲用水的研究工作，但限于經(jīng)濟(jì)等原因，臭氧技術(shù)的工程應(yīng)用還很有限。49飲用水安全消毒技術(shù)概述為提高臭氧化效果，近年來國內(nèi)外逐漸開展了臭氧與過氧化氫聯(lián)合氧化工藝的研究，發(fā)現(xiàn)在過氧化氫或紫外存在下，一些與臭氧不能直接反應(yīng)的有機(jī)物(主要是農(nóng)藥類高穩(wěn)定性有機(jī)物)得以氧化。臭氧與過氧化氫聯(lián)合氧化工藝已經(jīng)應(yīng)用于歐美國家的給水處理工程中，在我國國家“863”課題示范工程——深圳筆架山水廠也采用了臭氧與過氧化氫聯(lián)用技術(shù)。50飲用水安全消毒技術(shù)概述4．臭氧工藝適用性的試驗(yàn)研究方法應(yīng)用臭氧工藝首先需進(jìn)行調(diào)查研究，內(nèi)容包括工藝涉及到的原水水質(zhì)、與其結(jié)合的工藝情況、處理后水質(zhì)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)等，然后針對(duì)特定水質(zhì)和要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室和半生產(chǎn)性試驗(yàn)研究，確定工程相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，提出可能遇到問題的解決方案等。51飲用水安全消毒技術(shù)概述臭氧的實(shí)驗(yàn)可采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。研究應(yīng)達(dá)到的目的主要是確定工程應(yīng)用中達(dá)到規(guī)定要求所需的臭氧投加量和臭氧與水的接觸時(shí)間，同時(shí)確定臭氧投加方式，臭氧投加量調(diào)節(jié)控制方法等。研究中臭氧量的準(zhǔn)確測(cè)定十分重要，臭氧量的測(cè)定包括氣體中臭氧量和水中臭氧量，測(cè)定方法主要有碘量法、紫外光吸收法和傳感器法，對(duì)應(yīng)有化學(xué)法，以及便攜式和在線檢測(cè)儀表，相關(guān)的主要參考標(biāo)準(zhǔn)有：《臭氧發(fā)生器》(CJ／T3028．1—94)，《臭氧發(fā)生器臭氧濃度、產(chǎn)量、電耗的測(cè)量》(CJ／T3028．2—94)、(周圍環(huán)境、工作地點(diǎn)及室內(nèi)空氣中臭氧連續(xù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(紫外線吸收)》(ASTMD5156—2002)等。52飲用水安全消毒技術(shù)概述5．臭氧應(yīng)用的一些技術(shù)問題(1)臭氧投加點(diǎn)的確定預(yù)臭氧、主臭氧因投加點(diǎn)不同其特點(diǎn)也不同，臭氧工藝選擇必須根據(jù)原水水質(zhì)特點(diǎn)，出水水質(zhì)目標(biāo)，相關(guān)工藝流程，以及場(chǎng)地等情況來確定。(2)預(yù)臭氧化工藝存在的問題由于預(yù)臭氧化涉及到的目標(biāo)和問題較多，并且由于水質(zhì)較差，影響因素也非常多．因此，預(yù)臭氧化的功能實(shí)現(xiàn)比主臭氧要更加復(fù)雜，在采用預(yù)臭氧化工藝前需要進(jìn)行充分的前期調(diào)研、實(shí)驗(yàn)和論證。以下幾點(diǎn)需要考慮：53飲用水安全消毒技術(shù)概述1)預(yù)臭氧化出水有機(jī)物分子變小，極性增強(qiáng)，不利于混凝沉淀對(duì)有機(jī)物去除，因此，當(dāng)原水有機(jī)物濃度高時(shí)，應(yīng)降低臭氧投加量或采用替代預(yù)臭氧化技術(shù)，例如高錳酸鹽預(yù)氧化等(也有將臭氧與高錳酸鹽聯(lián)合使用的報(bào)道)。2)預(yù)臭氧投加量不宜過高，否則可能會(huì)造成藻細(xì)胞的溶裂(實(shí)際中有將臭氧和高錳酸鹽聯(lián)用的方法來降低臭氧投加量)。54飲用水安全消毒技術(shù)概述

(3)主臭氧技術(shù)的選擇在應(yīng)用主臭氧化技術(shù)前應(yīng)對(duì)原水水質(zhì)進(jìn)行充分調(diào)研，根據(jù)調(diào)研結(jié)果決定是否采用常規(guī)臭氧工藝還是基于臭氧的高級(jí)氧化工藝，以及采用這些工藝所涉及到的參數(shù)。對(duì)于改善水質(zhì)臭味等感官指標(biāo)，去除水中微污染物，殺滅病毒以及兩蟲將是今后應(yīng)用主臭氧技術(shù)提高供水水質(zhì)的重點(diǎn)。55飲用水安全消毒技術(shù)概述(4)臭氧化技術(shù)中的副產(chǎn)物問題甲醛、生物可同化有機(jī)碳AOC和溴酸鹽是具有代表性的臭氧化副產(chǎn)物。甲醛首先出現(xiàn)在臭氧接觸池中，達(dá)到一個(gè)峰值濃度，出廠水中消毒后，甲醛達(dá)到另一個(gè)峰值濃度。通常，醛類副產(chǎn)物的濃度與水中臭氧濃度大致成反比關(guān)系，不同水質(zhì)、不同處理流程下醛類的種類和濃度相差可能會(huì)很大。水經(jīng)過臭氧化后其中的AOC可能增加2～6倍，從而導(dǎo)致水質(zhì)的不穩(wěn)定性，這樣可能會(huì)造成管網(wǎng)中細(xì)菌的再繁殖，致使水中大腸桿菌和其他致病細(xì)菌超標(biāo)。溴酸鹽已經(jīng)被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)列為有可能對(duì)人體產(chǎn)生致癌作用的化合物。56飲用水安全消毒技術(shù)概述AOC(包括甲醛)可以通過生物活性炭來去除，而溴酸鹽形成就很難被去除，因此必須控制其生成，控制方法可以投加NH3或降低pH，但兩種方法一起用，沒有疊加效果。57飲用水安全消毒技術(shù)概述3.3.2臭氧技術(shù)的工程應(yīng)用臭氧系統(tǒng)由臭氧氣源、臭氧發(fā)生系統(tǒng)、臭氧接觸池、接觸池尾氣破壞系統(tǒng)和臭氧控制系統(tǒng)五個(gè)部分組成。1.臭氧氣源臭氧氣源主要有三種：使用成品純液態(tài)氧、現(xiàn)場(chǎng)用空氣制備純氣態(tài)氧、直接利用空氣。為了提高臭氧的濃度，同時(shí)節(jié)省能耗，降低設(shè)備及管道尺寸，目前較先進(jìn)臭氧發(fā)生器多采用前兩種方式制備臭氧，第三種方式適用于臭氧產(chǎn)量較小的場(chǎng)合。58飲用水安全消毒技術(shù)概述2．臭氧發(fā)生系統(tǒng)臭氧的發(fā)生是由臭氧發(fā)生器來完成的，目前使用最廣的臭氧發(fā)生器是管式發(fā)生器。影響臭氧發(fā)生器臭氧產(chǎn)量和濃度的主要因素有放電電壓、放電頻率、氣體壓力和冷卻水溫度。臭氧發(fā)生器的備用率一般應(yīng)大于30％，備用的方式有設(shè)備臺(tái)數(shù)備用(硬備用)與設(shè)備發(fā)生能力備用(軟備用)兩種。59飲用水安全消毒技術(shù)概述3．臭氧接觸池通過一定方式使臭氧氣體擴(kuò)散到液體中并使之與液體全面接觸和完成預(yù)期反應(yīng)的過程是在臭氧接觸池內(nèi)完成．預(yù)臭氧接觸池一般在每條線前端設(shè)1個(gè)臭氧投加點(diǎn)，較多采用水射器擴(kuò)散接觸方式，臭氧投加量通常為0.5mgO3／mgDOC，反應(yīng)時(shí)間2~4min，水中余臭氧一般為零或很少．而主臭氧接觸池一般在每條線設(shè)有多個(gè)臭氧投加點(diǎn)(通常為2～3個(gè)點(diǎn))，采用微氣泡擴(kuò)散接觸方式，臭氧投加量通常為1.5～3.0mg／L(控制水中余臭氧為0.1~0.2mg／L)，反應(yīng)時(shí)間一般不小于10min。如采用基于臭氧的高級(jí)氧化技術(shù)，則在臭氧接觸池中加入催化劑，一般氧化時(shí)間可根據(jù)水質(zhì)情況適當(dāng)縮短，或在相同接觸時(shí)間條件下提高對(duì)有機(jī)物的氧化分解效率。60飲用水安全消毒技術(shù)概述4．臭氧接觸池尾氣破壞系統(tǒng)臭氧接觸池尾氣破壞系統(tǒng)是收集臭氧接觸池內(nèi)排出的剩余臭氧氣體并人為地分解成對(duì)環(huán)境無害的氧(保證排出的氣體臭氧濃度小于0.05~0.1ppm）。臭氧尾氣破壞的主要方法有化學(xué)觸媒法和加熱分解法。61飲用水安全消毒技術(shù)概述5．臭氧控制系統(tǒng)預(yù)臭氧化的投加控制一般采用設(shè)定臭氧投加率，根據(jù)水量變化來比例投加。主臭氧的投加控制一般采用設(shè)定臭氧投加率，根據(jù)水量變化與水中余臭氧的變化進(jìn)行雙因子復(fù)合環(huán)投加控制(處理水量是前饋條件，余臭氧是后饋條件)。62飲用水安全消毒技術(shù)概述3.3.3活性炭技術(shù)1．活性炭技術(shù)的適用范圍活性炭技術(shù)對(duì)分子量小于3000，尤其是分子量500~1000的有機(jī)物能較好地被去除?？捎脕砣コ行嵛丁钡?、亞硝酸鹽氮、消毒副產(chǎn)物前質(zhì)物、微囊藻毒素和致突變活性物質(zhì)，同時(shí)解決以甲醛和生物不穩(wěn)定性為主的臭氧安全性。但是，活性炭技術(shù)的運(yùn)行效果受到很多因素的影響，例如水質(zhì)(溫度、pH、營(yíng)養(yǎng)條件、氧化劑等)、運(yùn)行參數(shù)(接觸時(shí)間，濾速、反沖洗等)、活性炭性能和微生物等。63飲用水安全消毒技術(shù)概述2．活性炭技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀活性炭技術(shù)的應(yīng)用是從消除水中嗅味的實(shí)踐開始的，但隨著全球性環(huán)境問題的日益加重。人們逐漸將活性炭的研究與應(yīng)用重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到去除有機(jī)污染物方面?；钚蕴考夹g(shù)的應(yīng)用形式主要有以下三種：64飲用水安全消毒技術(shù)概述(1)用粒狀活性炭替換部分砂濾料，成為炭砂雙層濾料濾池(國內(nèi)又稱生物活性濾池)。這種方式凈化效果明顯憂于砂濾池，可以減少反沖洗次數(shù)，降低反沖洗強(qiáng)度，并可迅速投產(chǎn)使用，比較適用于水質(zhì)存在嗅味問題，且有機(jī)污染不太嚴(yán)重的地區(qū)。但是，因砂濾池池深較淺，這種形式的凈水效果有限，并且運(yùn)行過程中容易跑料，而且換炭較困難。65飲用水安全消毒技術(shù)概述(2)用粒狀活性炭替換全部砂層，即活性炭吸附兼過濾。采用這種方式，與第一種方式的特點(diǎn)和適用范圍基本相同，換炭比較容易，但是，對(duì)活性炭質(zhì)量提出了更高的要求(尤其是活性炭的粒度分布)，并要嚴(yán)格控制炭池進(jìn)水濁度在1NTU以下，甚至更低。66飲用水安全消毒技術(shù)概述(3)在砂濾之后建獨(dú)立的活性炭吸附池，并常常與臭氧化聯(lián)合使用。這樣可以防止活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)被堵塞，再加上臭氧化的采用，可以顯著延長(zhǎng)活性炭的使用周期，有效地利用活性炭的吸附性能。但是，這種方式的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用明顯增加，比較適用于水質(zhì)存在嚴(yán)重的嗅味和有機(jī)污染問題，并且采用前兩種方式仍不能達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。67飲用水安全消毒技術(shù)概述3．活性炭技術(shù)的安全性分析活性炭技術(shù)主要靠生物降解和吸附去除水中的有毒有害污染物，一般會(huì)增加化學(xué)安全性，但活性炭技術(shù)對(duì)飲用水生物安全性的影響就很復(fù)雜：(1)活性炭出水中的AOC濃度明顯降低，細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)也相應(yīng)減少，進(jìn)而提高了飲用水微生物安全性。68飲用水安全消毒技術(shù)概述(2)通常活性炭出水中的細(xì)菌數(shù)經(jīng)常高于進(jìn)水中的細(xì)菌數(shù)。活性炭出水中的微生物多與活性炭細(xì)小顆粒一起流出，這些細(xì)菌由于受到活性炭顆粒的保護(hù)，對(duì)消毒有更大的抗性。但是，目前還沒有證實(shí)，在活性炭上附著生長(zhǎng)有害的微生物或者出水中有病原生物泄漏的現(xiàn)象。69飲用水安全消毒技術(shù)概述(3)活性炭技術(shù)去除賈第鞭毛蟲胞囊和隱孢子蟲卵囊的效果大致與雙層或多層濾料過濾技術(shù)的效果相同，其中對(duì)隱孢于蟲卵囊的去除效果較差。70飲用水安全消毒技術(shù)概述4．活性炭技術(shù)適用性的試驗(yàn)研究方法在采用活性炭技術(shù)之前，應(yīng)首先通過調(diào)查研究對(duì)技術(shù)適用性進(jìn)行初步論證。調(diào)查研究的內(nèi)容一般包括當(dāng)?shù)卦|(zhì)及其變化規(guī)律、水中目標(biāo)污染物種類和濃度、處理水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等，同時(shí)還應(yīng)了解國內(nèi)外應(yīng)用活性炭技術(shù)的情況。

71飲用水安全消毒技術(shù)概述為更科學(xué)和針對(duì)性地評(píng)價(jià)活性炭技術(shù)，常需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室和半生產(chǎn)性試驗(yàn)。試驗(yàn)的目的主要是確定活性炭技術(shù)采用的活性炭類型、對(duì)目標(biāo)污染物的去除效果和運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化，并探討在應(yīng)用中會(huì)遇到的問題和可能解決方案等，為工程應(yīng)用提供重要依據(jù)。對(duì)試驗(yàn)的基本要求主要是針對(duì)活性炭技術(shù)工程應(yīng)用所涉及的主要內(nèi)容來展開，使得試驗(yàn)結(jié)果能夠直接指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)。為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，建議試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到1年以上，覆蓋不同的季節(jié)，以考察處理工藝對(duì)因時(shí)間變化造成的水質(zhì)、溫度等因素的變化。72飲用水安全消毒技術(shù)概述5．活性炭技術(shù)的發(fā)展活性炭技術(shù)的運(yùn)行效果是由活性炭和微生物兩方面共同決定的，因此今后的工作重點(diǎn)將是如何開發(fā)高性能活性炭和發(fā)揮微生物降解能力。另外，隨著化學(xué)分析技術(shù)和生物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，更多有毒有害的化學(xué)物質(zhì)和致病微生物將會(huì)被人們所發(fā)現(xiàn)，因此如何保障飲用水的安全性將是今后活性炭技術(shù)研究與應(yīng)用中的重大課題，也就是在增加飲用水化學(xué)安全性的同時(shí)，要保證飲用水的生物安全性。73飲用水安全消毒技術(shù)概述3.3.4活性炭技術(shù)的工程應(yīng)用活性炭技術(shù)的工程應(yīng)用主要涉及以下內(nèi)容(1)確定活性炭的種類、性能和數(shù)量；(2)選擇活性炭濾池的池型；(3)確定活性炭濾池設(shè)計(jì)參數(shù)；(4)確定活性炭濾池運(yùn)行參數(shù)。74飲用水安全消毒技術(shù)概述1．活性炭的選擇根據(jù)制造原料不同，活性炭可分為木質(zhì)活性炭和煤質(zhì)活性炭，其中煤質(zhì)活性炭因其具有多孔性和高硬度的雙重優(yōu)點(diǎn)，以及來源穩(wěn)定而在市政大規(guī)模水處理工程中得到最廣泛應(yīng)用。75飲用水安全消毒技術(shù)概述在水處理工程中，國外多采用不定型炭(主要是壓塊破碎炭)，而在我國，柱狀炭的應(yīng)用最為廣泛。近些年來，我國對(duì)不定型炭(主要是柱狀破碎炭)給予越來越多的關(guān)注，并應(yīng)用在一些新建水廠中。76飲用水安全消毒技術(shù)概述工程中活性炭的選擇需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)中試規(guī)模試驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)確定的活性炭種類和性能指標(biāo)來指導(dǎo)活性炭采購，相關(guān)的主要參考標(biāo)準(zhǔn)有《凈化水用煤質(zhì)顆粒活性炭》(GB／T7701．4—1997)和《顆粒狀活性炭》(ANSI／AWWAB604—1996)等，其中活性炭的強(qiáng)度指標(biāo)尤為重要，建議采用≥95％，而裝填密度、水分、飄浮率等指標(biāo)在計(jì)算和驗(yàn)收活性炭數(shù)量時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。77飲用水安全消毒技術(shù)概述2．活性炭濾池池型選擇活性炭濾池構(gòu)造與普通砂濾池相似，只是把濾料層換成了活性炭炭層厚度較砂濾池中的砂層厚，并且活性炭濾料較石英砂濾料要輕。國內(nèi)活性炭池型目前已建成水廠多采用普通快濾池，近年新建活性炭池型多為V型濾池，此外，已在國外得到廣泛應(yīng)用的翻板濾池也被引進(jìn)國內(nèi)，這三種活性炭池型在技術(shù)上都是可行的，但在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮活性炭的特點(diǎn)而與石英砂濾池參數(shù)有所不同。78飲用水安全消毒技術(shù)概述3．活性炭濾池相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)活性炭濾池的大小決定于設(shè)計(jì)處理水量、水力負(fù)荷、接觸時(shí)間以及活性炭池型，由此可以得出活性炭濾池的容積、斷面、高度和炭池?cái)?shù)?；钚蕴繛V池設(shè)計(jì)通常主要考慮以下設(shè)計(jì)參數(shù)：79飲用水安全消毒技術(shù)概述(1)濾速(空床濾逮)單就過濾來說，濾速不是最主要的參數(shù)，而接觸時(shí)間才是最重要的因素，但是濾速會(huì)影響濾池的形狀，即高徑比。(2)接觸時(shí)間接觸時(shí)間在6—30min之間，但在一些應(yīng)用中可高于或低于這個(gè)范圍，應(yīng)根據(jù)具體水質(zhì)試驗(yàn)來確定．通常水質(zhì)條件下，以去除嗅和味為主時(shí)，接觸時(shí)間一般為8～10min；以去除CODMn為主時(shí)，接觸時(shí)間一般為12～15min。(3)高徑比高徑比是指活性炭濾池中炭層厚度與直徑之比，其中活性炭濾池直徑與濾速有關(guān)，炭層厚度與接觸時(shí)間有關(guān)。通?；钚蕴看埠穸炔捎?.0~2.5m較為合理。80飲用水安全消毒技術(shù)概述4．活性炭濾池相關(guān)運(yùn)行參數(shù)活性炭濾池運(yùn)行中主要涉及到反沖洗問題，相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：(1)反沖洗方式是單獨(dú)水反沖，還是氣水聯(lián)合依次反沖；(2)反沖洗運(yùn)行條件沖洗程序、沖洗強(qiáng)度和沖洗歷時(shí)。這里特別注意活性炭濾料與石英砂濾料的不同，由此導(dǎo)致活性炭濾池的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)與石英砂濾池有較大不同。81飲用水安全消毒技術(shù)概述3.3.5膜技術(shù)

在飲用水中，膜技術(shù)主要包括：微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)。膜技術(shù)的特點(diǎn)是能夠提供穩(wěn)定可靠的水質(zhì)，并且可以使水廠用地大大減少，運(yùn)行操作自動(dòng)化。因此，在凈水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，在美國、法國、英國，日本、澳大利亞、南非和荷蘭等國都已相繼建立了生產(chǎn)性的微濾、超濾和納濾凈水廠，而膜技術(shù)在我國應(yīng)用的最大障礙在于其設(shè)備價(jià)格相對(duì)傳統(tǒng)處理工藝還是過高，但隨著進(jìn)口膜過濾設(shè)備價(jià)格的降低和國產(chǎn)膜過濾設(shè)備質(zhì)量的提高，以及飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，膜過濾技術(shù)在我國給水處理中的應(yīng)用前途廣闊。83飲用水安全消毒技術(shù)概述在我國，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，微濾和超濾是近年膜技術(shù)在飲用水處理中應(yīng)用的主流產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)在于：(1)可有效去除水中的顆粒狀物質(zhì)(確保處理后水濁度在0.1NTU以下)，提高飲用水的感觀效果：(2)能夠有效去除包括隱胞子蟲、賈第鞭毛蟲、細(xì)菌、病毒等在內(nèi)的微生物，提高飲用水的微生物安全性；(3)幾乎可以消除水中的全部藻類組織；(4)在水處理過程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物；(5)膜過濾處理單元體積小，組合擴(kuò)容方便，技術(shù)操作簡(jiǎn)單。84飲用水安全消毒技術(shù)概述3.4對(duì)國內(nèi)水廠實(shí)施深度處理的建議為了適應(yīng)新世紀(jì)社會(huì)發(fā)展的要求，我國城市供水行業(yè)的戰(zhàn)略重點(diǎn)已轉(zhuǎn)為以提高水質(zhì)為目標(biāo)，通過技術(shù)進(jìn)步和加強(qiáng)管理，縮小與國外發(fā)達(dá)國家的供水水質(zhì)差距，其中重點(diǎn)城市和有條件地區(qū)應(yīng)力爭(zhēng)早日接近或達(dá)到國際先進(jìn)供水水質(zhì)水平。因此，在水處理工藝方面就不能總是停留在常規(guī)處理工藝的層次上，而是必須針對(duì)水源水質(zhì)的變化和飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高來采取相應(yīng)措施，其中在常規(guī)凈水工藝基礎(chǔ)上增加預(yù)處理和深度處理是一條可行的有效途徑。85飲用水安全消毒技術(shù)概述根據(jù)現(xiàn)有研究與應(yīng)用結(jié)果，建議國內(nèi)水廠可以采用的做法是，針對(duì)水源水質(zhì)特點(diǎn)，飲用水中超標(biāo)項(xiàng)目的特性以及超標(biāo)時(shí)間長(zhǎng)短，綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素，合理選擇預(yù)處理和深度處理工藝(參見表14．1)。其中對(duì)于超標(biāo)頻率不高的水質(zhì)項(xiàng)目，例如水源水質(zhì)的季節(jié)性污染或水質(zhì)突變，可以采用臨時(shí)投加粉狀活性炭或高錳酸鹽復(fù)合藥劑技術(shù)；而對(duì)于長(zhǎng)期的水源和飲用水水質(zhì)問題，則應(yīng)建設(shè)固定的水處理設(shè)施。由于各地原水水質(zhì)千差萬別，采用何種工藝技術(shù)來保證供水水質(zhì)還應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行針對(duì)性研究，其中凈水工藝選擇和設(shè)計(jì)中要保證相關(guān)參數(shù)留有充分余地。86飲用水安全消毒技術(shù)概述表14．2中是水廠增加不同處理工藝的投資與運(yùn)行費(fèi)用。序號(hào)處理工藝工程投資(元／m3水)運(yùn)行費(fèi)用(元／m’水)1生物理處理80~1200.05一0.102活性炭80~1000.12一0.153臭氧化—生物活性碳250~3000.20—0.3087飲用水安全消毒技術(shù)概述以微濾膜和納濾膜技術(shù)為核心的水處理工藝在保證水的濁度、去除水中藻類以及提高與飲用水安全飲用最直接相關(guān)的水微生物安全性方面具有其他處理工藝難以達(dá)到的效果，而且，隨著膜技術(shù)的發(fā)展，膜的性能在不斷提高，壽命在不斷延長(zhǎng)，價(jià)格在不斷降低，微濾膜和納濾膜工藝的投資和運(yùn)營(yíng)成本已基本