【摘要】：凈水廠生產(chǎn)廢水的直接排放不僅會(huì)造成受納水體的嚴(yán)重污染，而且還會(huì)浪費(fèi)大量水資源，如何高效處理并回用凈水廠產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水已受到人們的廣泛關(guān)注。由于生產(chǎn)廢水中含有大量來自原水的污染物以及凈水過程中投加的化學(xué)藥劑，部分水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)值是原水的幾十倍甚至上百倍，生產(chǎn)廢水處理后回用可能存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)凈水廠生產(chǎn)廢水回用的安全性進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)與控制具有深遠(yuǎn)的意義。 本文以西北某市的A水廠和B水廠為研究對(duì)象，對(duì)生產(chǎn)廢水經(jīng)處理回用后出廠水中的濁度、氨氮、高錳酸鉀指數(shù)、鋁、丙烯酰胺和細(xì)菌總數(shù)等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)出廠水水質(zhì)的安全保障率和健康風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，針對(duì)健康風(fēng)險(xiǎn)值較高的指標(biāo)，進(jìn)一步采用實(shí)驗(yàn)?zāi)M的形式進(jìn)行優(yōu)化控制，以期為實(shí)際生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。主要研究成果和結(jié)論如下： （1）以A水廠和B水廠為研究對(duì)象，對(duì)生產(chǎn)廢水回用后出廠水中各相關(guān)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了長(zhǎng)期檢測(cè)。結(jié)果表明，，兩水廠出廠水中的濁度、氨氮、高錳酸鉀指數(shù)和鋁含量均能滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但出廠水中的丙烯酰胺偶爾會(huì)有超標(biāo)現(xiàn)象。A水廠2010年8月和10月出廠水的丙烯酰胺超標(biāo)幅度分別為3.85%和12%；B水廠于2010年10月超標(biāo)14%。 （2）在長(zhǎng)期出廠水水質(zhì)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，采用Q-Q圖和非參數(shù)K-S檢驗(yàn)方法，確定了出廠水中各指標(biāo)的分布函數(shù)，并依據(jù)此分布函數(shù)對(duì)各指標(biāo)的安全保障率進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，A水廠和B水廠出廠水中的濁度、高錳酸鉀指數(shù)、鋁和丙烯酰胺經(jīng)檢驗(yàn)均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。A水廠出廠水中的濁度、高錳酸鉀指數(shù)和鋁的安全保障率都為100%，而出廠水中的丙烯酰胺的安全保障率只有94.44%；B水廠出廠水中的濁度安全保障率為100%，而高錳酸鉀指數(shù)、鋁和丙烯酰胺的安全保障率分別只有99.33%、93.50%和96.36%。 （3）采用美國(guó)科學(xué)院（NAS）公布的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)四步法，對(duì)A水廠和B水廠出廠水中安全保障率較低的鋁和丙烯酰胺進(jìn)行了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，A水廠和B水廠鋁的個(gè)人健康終生風(fēng)險(xiǎn)最大值分別為6.69×10~(-6)和2.90×10~(-5)，都低于最大可接受終生風(fēng)險(xiǎn)值7.0×10~(-5)，但B水廠有11.05%的風(fēng)險(xiǎn)值和最大可接受終生風(fēng)險(xiǎn)在同一個(gè)數(shù)量級(jí)。目前，兩水廠出廠水中的鋁含量對(duì)人體的健康尚無影響，但B水廠已到了引起重視的地步。A水廠和B水廠出廠水丙烯酰胺的個(gè)人健康終生風(fēng)險(xiǎn)最大值分別為1.84×10~(-4)和1.32×10~(-4)，分別有4.48%和2.29%的風(fēng)險(xiǎn)值超過最大可接受終生風(fēng)險(xiǎn)7.0×10~(-5)，都存在一定的健康風(fēng)險(xiǎn)，必須立即采取控制措施加以遏制。 （4）針對(duì)兩水廠出廠水中丙烯酰胺超標(biāo)及存在的健康風(fēng)險(xiǎn)問題，通過污泥脫水性能模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了PAM相關(guān)的優(yōu)化控制研究，使其在滿足污泥脫水效果的同時(shí)，使回用風(fēng)險(xiǎn)降到最低。結(jié)果表明，對(duì)不同濃度的濃縮污泥，投加陰離子型和陽離子型PAM均能有效降低污泥比阻值，改善污泥的脫水性能，但使用陰離子型PAM，污泥脫水分離液中的丙烯酰胺殘留量更低。在滿足脫水效果的同時(shí)，并綜合考慮脫水分離液中丙烯酰胺殘留量和濁度，建議采用陰離子型PAM，A水廠和B水廠的PAM最佳投加量范圍分別為0.16g/L-0.25g/L和0.09g/L-0.16g/L。在此條件下，兩水廠出廠水中的丙烯酰胺殘留量全年都在0.125μg/L以下，有效降低了出廠水中丙烯酰胺含量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。
【圖文】：

表 4.2 出廠水濁度的對(duì)數(shù)正態(tài)分布 K-S 檢驗(yàn)A 水廠 B 水廠樣本容量 60 60均值 0.3758 0.3915標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.08973 0.0899檢測(cè)值 0.052 0.133顯著性 0.01 0.01臨界值 0.210 0.210 4.2 可以看出，在樣本容量n=60，顯著水平α =0.01 的條件下對(duì)數(shù)正態(tài)分布檢驗(yàn)值均小于臨界值，以上說明 A 水廠和 B 水從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。度的安全性分析廠和 B 水廠出廠水濁度的安全保障率的累積概率結(jié)果如圖 4.

B水廠出廠水濁度的安全保障率
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：2643847