饮用水处理技术现状评价及技术集成研究

【摘要】： 随着人类文明的进步,人口的增加,工农业的快速发展,水污染的问题越来越突出。一方面饮用水水源水质日益恶化,另一方面,用户对饮用水出厂水质提出了更加严格的要求。对于供水企业来说,普遍面临原水水质恶化和出厂水水质标准提高的双重压力。现有饮用水常规处理工艺存在安全隐患,急需技术升级。而目前饮用水处理技术的研究工作大多是独立的、分散的,缺乏有机联系,限制了技术优势耦合,无法满足技术应用的需求。因此进行饮用水处理技术现状评价及技术集成研究十分必要,从总体的层次上,对饮用水处理技术进行系统归类和总结,具有重要的理论意义和研究价值。 本文采用文献研究的方式进行饮用水处理技术现状评价及技术集成,总结饮用水处理技术的单元技术、组合工艺,从宏观和总体上把握饮用水技术发展的脉络。从饮用水中典型污染物研究着手,通过对典型污染物的污染现状评价和去除技术分析,针对地表水4种典型水质,提出若干种典型污染物有效去除工艺,形成地表水处理技术集成体系,构建饮用水处理技术集成数据库,为饮用水处理技术搭建一个交流与共享的平台,主要工作和研究成果如下: 根据污染物质的属性不同,将饮用水中的污染物质分类为有机污染物、无机污染物和放射性污染物、生物污染物和生产过程副产物。针对每一类污染物,选择其中的若干种具有代表性的、典型性的污染物进行研究。典型污染物的选择原则为:在水源水中普遍或较普遍存在,对水质安全影响较大的污染物。确定了以文献研究的方式进行饮用水技术集成的研究方法。文献的调查时间范围为1994年至今,共查阅中外文文献一次文献13250篇,二次文献4650篇;国外学位论文102篇;国际机构官方网站文件46个;手册和书籍128册。提出了饮用水处理技术数据库的总体结构和编目格式,确定了饮用水技术集成的原则和技术路线。 对典型有机污染物的污染现状进行评价和去除技术进行分析。给出了各种典型有机污染物的单元处理技术。典型有机污染物的浓度低、危害大,其去除技术主要采用活性炭或臭氧活性炭技术为主的深度处理工艺,目前水厂内微量POPs去除技术研究较少。 对其它典型污染物的污染现状进行评价,并对去除技术进行分析。给出了各种典型无机污染物、典型生物污染物以及生产过程副产物的单元处理技术。典型无机污染物处理工艺较为复杂,重金属污染需要采取化学沉淀或吸附措施;饮用水中的硫化物可采用化学预氧化与常规工艺联用去除效果较好。对于典型生物污染物主要采用化学预氧化与常规工艺联用,预氧化药剂以二氧化氯和臭氧效果较好,采用膜技术可完全保证对典型生物污染物的去除效果。采用强化混凝去除DBPs前体物是最佳可行技术(BAT),建立DBPs生成预测模型并加以实用化是今后研究的重点。铝盐作混凝剂是饮用水中铝含量增加的主要原因,混凝沉淀过程对除铝有着重要作用。丙烯酰胺来源于给水处理过程中投加的PAM中残留的单体,控制丙烯酰胺的污染主要是控制PAM中单体的浓度,或改用其他高分子絮凝剂。 对地表水典型水质进行分析和分类,提出微污染水、富营养化湖泊水库水、低温低浊水、病原生物污染水4种典型水质。针对地表水中微污染水、富营养化水库水、低温低浊水、病原生物污染水等4种典型水质中典型污染物,提出若干种有效的处理工艺流程,分析了各种污染物的去除效果。在上述研究的基础上,提出强化常规集成技术、全流程集成技术、膜技术集成技术,给出各种集成技术的适用条件,形成地表水技术集成体系。饮用水处理技术集成研究,对于解决目前面临的水质问题,具有一定的参考和借鉴意义。

【关键词】：饮用水 处理技术 典型污染物 技术集成
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU991.2
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