水具有重要的戰(zhàn)略意義,保障安全的飲用水供應(yīng),關(guān)乎人民群眾的生命健康,關(guān)乎社會(huì)的平穩(wěn)運(yùn)行,關(guān)乎經(jīng)濟(jì)的綠色發(fā)展。然而,隨著水源水污染問題日趨嚴(yán)重,傳統(tǒng)的水處理工藝難以有效保證安全穩(wěn)定的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)。在這一背景下,預(yù)處理工藝和深度處理工藝等水處理技術(shù)逐漸被應(yīng)用到既有水廠的提質(zhì)改造和新建水廠的設(shè)計(jì)建造中來。供水廠是飲用水安全保障體系“水源-水廠-管網(wǎng)-用戶”的重要環(huán)節(jié),供水廠的運(yùn)行管理水平直接關(guān)乎其保障安全供水的能力。在國(guó)家“十一五”、“十二五”水專項(xiàng)期間,對(duì)化學(xué)預(yù)處理工藝開展了一定的研究,但是在化學(xué)預(yù)處理工藝運(yùn)行管理技術(shù)方面有所欠缺,制約了該工藝標(biāo)準(zhǔn)化體系的建立,也限制了其更廣泛的應(yīng)用。本研究依托國(guó)家“十三五”水專項(xiàng)“城鎮(zhèn)供水廠預(yù)處理工藝運(yùn)行管理關(guān)鍵技術(shù)評(píng)估及標(biāo)準(zhǔn)化研究”專題,對(duì)化學(xué)預(yù)處理工藝運(yùn)行管理關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了梳理凝練和評(píng)估驗(yàn)證,以促進(jìn)該工藝的推廣應(yīng)用和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。首先,對(duì)與化學(xué)預(yù)處理工藝運(yùn)行管理相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容作了分析與凝練。對(duì)化學(xué)預(yù)處理工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,針對(duì)臭氧、高錳酸鉀、二氧化氯、粉末活性炭四種預(yù)處理藥劑,從應(yīng)用范圍、技術(shù)條件、技術(shù)效能三個(gè)方面作了總結(jié)。在此基礎(chǔ)上,凝練出了供水廠化學(xué)預(yù)處理工藝運(yùn)行管理關(guān)鍵技術(shù),包含水質(zhì)分析、方式選擇、參數(shù)調(diào)整、設(shè)備維護(hù)、人員培訓(xùn)、制度建設(shè)等內(nèi)容。其次,開展了技術(shù)評(píng)估工作。在前文分析的基礎(chǔ)上,以實(shí)用性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)性、經(jīng)濟(jì)性、創(chuàng)新性為一級(jí)指標(biāo),并進(jìn)一步細(xì)分出二級(jí)指標(biāo)和三級(jí)指標(biāo),構(gòu)建出化學(xué)預(yù)處理工藝綜合評(píng)估指標(biāo)體系。應(yīng)用層次分析法,結(jié)合專家打分,計(jì)算得到一級(jí)指標(biāo)權(quán)重,結(jié)合三級(jí)指標(biāo)專家打分分?jǐn)?shù),加權(quán)計(jì)算得到最終評(píng)分,完成對(duì)四種化學(xué)預(yù)處理工藝的技術(shù)特征評(píng)估。同時(shí)又進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化評(píng)估,明確了各運(yùn)行管理關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?為技術(shù)優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化工作提供依據(jù)。最后,進(jìn)行了供水廠實(shí)例評(píng)估驗(yàn)證。到應(yīng)用化學(xué)預(yù)處理工藝的城鎮(zhèn)供水廠開展實(shí)地調(diào)研與人員訪談,搜集必要的水質(zhì)數(shù)據(jù)、了解水廠預(yù)處理工藝的運(yùn)行模式、生產(chǎn)管理制度等相關(guān)資料。通過在水廠生產(chǎn)層次開展技術(shù)評(píng)估,初步驗(yàn)證了綜合評(píng)估體系的可靠性與實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU991.2
【部分圖文】：

圖 3-1 臭氧預(yù)氧化技術(shù)條件研究比例分配圖城鎮(zhèn)供水廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》中，提到預(yù)臭氧投加量不宜過約為 0.5~4mg/L，實(shí)際投加量應(yīng)該根據(jù)具體的原水水質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)的結(jié)定。氧投加方式方面，李繼等以深圳某水庫(kù)水添加一定的溴化鉀溶液配需要的原水，以不同的臭氧投加方式開展實(shí)驗(yàn)，研究其對(duì)溴酸鹽生成。研究者開展了兩種投加方式的對(duì)比，第一種是一個(gè)固定投加點(diǎn)瞬間投加所有臭氧，與一個(gè)固定投加點(diǎn)持續(xù)投加即按照某個(gè)速率不斷地完所有臭氧。第二種是將反應(yīng)時(shí)間均分成 1~5 個(gè)時(shí)段，分別在每個(gè)，5 種工況共投加 1~5 次，投加臭氧的總量相同[12]。氧接觸時(shí)間方面，相關(guān)運(yùn)行規(guī)程中并未明確做出要求，只提到要保證間。同時(shí)還指出在臭氧接觸池末端應(yīng)有余臭氧檢測(cè)裝置，剩余臭氧濃.1~0.5mg/L 之間。袁志宇等研究發(fā)現(xiàn)，相同的臭氧投量下，延長(zhǎng)氧化時(shí)除臭效果，但是其影響的顯著程度隨臭氧投量的增加而減少[13]。梁 1min、2.5min、5min 三種預(yù)氧化時(shí)間下對(duì)高藻低濁水濁度的去除效表明 2.5min 氧化時(shí)間時(shí)效果最佳[14]。

圖 3-2 高錳酸鉀預(yù)氧化技術(shù)條件研究比例分配圖城鎮(zhèn)供水廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》中，提到高錳酸鉀投加量，.5~2.5mg/L，實(shí)際投加量應(yīng)該通過標(biāo)準(zhǔn)燒杯攪拌實(shí)驗(yàn)及錳含量合格綜要避免過量投加造成出水色度和錳指標(biāo)的超標(biāo)。錳酸鉀預(yù)氧化時(shí)間方面，相關(guān)運(yùn)行規(guī)程中提到“宜投加在混凝劑投加不低于 3 分鐘”。吳潔在 3mg/L 的預(yù)高錳酸鉀投量下，在不同時(shí)長(zhǎng)的，投加 15mg/L 的混凝劑 PAFC，發(fā)現(xiàn)隨時(shí)間增加，葉綠素 a 的去除到最高點(diǎn)90%，后呈下降趨勢(shì)；CODMn去除率在30分鐘達(dá)到最高點(diǎn)3趨勢(shì)[25]�？傮w而言，處理效果隨預(yù)氧化時(shí)間的增加呈現(xiàn)先增加后趨下降的趨勢(shì)，但不同的藥劑投加量，以及不同的目標(biāo)去除物質(zhì)，其變區(qū)別。處理方式選擇方面，文獻(xiàn)研究集中在對(duì)比不同預(yù)處理方式的處理效高錳酸鉀、二氧化氯、過氧化氫預(yù)處理進(jìn)行對(duì)比[28]，對(duì)比硫酸銅、氯過氧化氫、臭氧對(duì)藍(lán)藻細(xì)胞完整性的作用[29]，也有將單獨(dú)高錳酸鉀和活性炭聯(lián)用預(yù)處理相對(duì)比的研究。具體選擇應(yīng)依據(jù)原水水質(zhì)，處理效要的經(jīng)濟(jì)可行性分析來最終選擇。

圖 3-3 二氧化氯預(yù)氧化技術(shù)條件研究比例分配圖城鎮(zhèn)供水廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》中，只對(duì)二氧化氯用作消毒制、設(shè)備維護(hù)、生產(chǎn)儲(chǔ)存投加等作了規(guī)定，缺乏二氧化氯用在預(yù)處理二氧化氯的投加量與其技術(shù)效能直接相關(guān)，實(shí)際投加量應(yīng)根據(jù)原水的合實(shí)驗(yàn)的結(jié)果綜合考慮確定。氧化氯預(yù)氧化時(shí)間方面，唐玉蘭等以 5mg/L 的投量研究去除水中 F鐘的氧化時(shí)間去除率即可達(dá)到 94%，10 分鐘后去除效果基本不變[4究二氧化氯除微量酚效能時(shí)，發(fā)現(xiàn) 0.4mg/L 和 0.6mg/L 投量下，氧化效果明顯優(yōu)于 30s，而 0.8mg/L 投量下則差別不大[33]。在水廠實(shí)際合水質(zhì)、目標(biāo)污染物、投量等具體的工況條件來確定最佳的預(yù)氧化時(shí)氧化氯預(yù)氧化投加點(diǎn)方面，現(xiàn)有研究主要集中在當(dāng)供水廠使用高錳性炭的條件下，如何確定二氧化氯預(yù)氧化的投加點(diǎn)。周舒月等通過設(shè)活性炭、高錳酸鉀、二氧化氯投加點(diǎn)和組合方式，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，二氧化會(huì)因攪拌導(dǎo)致?lián)]發(fā)浪費(fèi)，且亞氯酸鹽出水超標(biāo)，應(yīng)在沉淀后投加[32]。先二氧化氯預(yù)氧化后混凝和先混凝后二氧化氯預(yù)氧化的處理效果， THMFP、濁度色度、TOC、UV254各指標(biāo)來看，先預(yù)氧化后混凝均優(yōu)于先
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本文編號(hào)：2869138