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济南玉清供水系统藻污染及二氧化氯除藻特性研究

张克峰  
【摘要】: 本文以已遭受藻类污染的济南(引黄)玉清供水系统为研究对象,以采用常规工艺的玉清水厂为现场研究基地,对黄河水、玉清湖水库水质进行检测和分析,对水厂净化效果进行了分析评价。通过实验室研究、现场对比实验和生产规模评价等技术手段,研究了含藻水二氧化氯预氧化处理技术,发现该技术可以有效除藻,具有“高效除藻去味,低量释放产毒”的特点,是受藻类污染的地表水源水质突然恶化时应急强化处理的理想工艺选择。 通过检测和分析,本文发现黄河济南段水体受到污染,主要污染指标为营养盐、藻类和有机物,为引黄水库的藻类繁殖和富营养化提供了营养物质。采用单因子评价方法,玉清供水系统的水源——黄河水,2001年4月16日水样监测评价为Ⅰ类水体;2001年6月17日水样监测评价为Ⅵ类水体,控制因子为氮类污染物。 研究表明,玉清湖水库已达富营养化状态,主要污染指标为营养盐、藻类和有机物。营养盐污染中,总氮污染严重;藻类总数已经达到了10~6~10~7个/L;有机物污染主要体现指标为化学需氧量(COD_(cr))和高锰酸钾指数。玉清湖水库的藻类生长随季节和温度变化,3月份和9月份出现藻类繁殖高峰,藻类优势种属主要集中在蓝藻和硅藻两门。 玉清水厂常规工艺对含藻水净化效果有限。主要表现在藻类和溶解性有机物的存在降低了混凝去除污染物的能力;藻类在露天平流沉淀池中再生长,抵消了混凝除藻效果;藻类和藻毒素在滤池中积累,导致滤后藻毒素升高;穿透滤池的藻类和有机物在液氯作用下,释放微囊藻毒素、土臭素和二甲基异冰片等胞内物质,同时生成数量可观的卤代烃和卤乙酸等消毒副产物。 实验室研究表明,二氧化氯是实现藻类及微囊藻毒素去除的理想氧化剂。 通过在玉清水厂进行二氧化氯预氧化实验研究,结果表明二氧化氯预氧化能够显著增加浊度、色度、藻类、嗅味物质的去除率,可以抑制藻类在平流沉淀池中的再生长,游离二氧化氯起到了“稳步清洗”遭受藻类和微囊藻毒素积累滤池的作用,有效地解决了滤后藻毒素及致嗅 西安建筑科技大学博士学位论文 有机物升高问题。与预氯化工艺相比,二氧化氯预氧化具有更好的沉淀池中藻类再生抑制效率 和滤后胞内物质升高控制能力,能强烈抑制消毒副产物的产生,并有效喇氏协泪」水致突变性风 险。二氧化氯预氧化除藻的机卫乏主要为直接杀灭藻类,基本不能强化常规工艺除藻。 本文研究发现,1 .om叭的二氧化氯预氧化可以实现藻类和微囊藻毒素的最大去除, 0.snl酬毛的二氧化氯滤后消毒完全可以满足饮用水消毒需要,并有效地抑制了消毒副产物的产 生。二氧化氯滤后消毒配合二氧化氯预氧化在玉清水厂生产规模运行结果表明,出水水质完全 符合国家标准,在除藻去味、消除微囊藻毒素和抑制消毒副产物等方面表现出其仁口遴性,可以 在管网中保持持续消毒效果。 采用稳态纯二氧化氯净化处理受藻类污染水库水,能有效解决藻类和胞内物质同时去除这 一敏感技术难题,而且不增加基建投资,运行安全方.便有效,便于应急采用,有较好的推广应 用前景口


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