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强化混凝与活性炭联用处理赣江微污染水源水试验 聂小保 长沙理工大学水利学院, 湖南 410076 张 鹏 中冶集团建筑研究总院环保院, 北京 100088 摘要 采用强化混凝与活性炭联用技术对赣江微污染水源水处理进行试验研究。 试验结果表明, 强化混凝与活性炭 联用较常规工艺能减小出水浊度, 显著提高CODMn和 UV254的去除率, 并有效控制出水余铝含量。 原水 CODMn为 4. 10～ 4. 25 mg L左右, UV254为 0. 2 ～ 0. 3 mg L时, 中试系统出水浊度降低了 12左右, 出水 CODMn和 UV254分别为 0. 5 ～ 0. 7 mg L和 0. 015 ～ 0. 025 mg L, 各自 去除 率较 传 统工 艺分 别提 高 了 36和 40左右。 试 验出 水 余铝 浓 度 均0. 2 mg L, NH3-N 去除率没有明显提高。 关键词 赣江 微污染水源水 活性炭强化混凝 0 引言 赣江水源水长期以来水质情况良好 , 1996 年监 测数据表明 , 监测河段 85断面达到或优于地面水 环境质量Ⅲ类标准。但近年来 , 经济发展 ,赣江水源 水质逐年恶化。 以赣江中游峡江至丰城段为例, 2004 年该河段水源水质情况见表 1。 表 1 赣江峡江至丰城段水质情况 浊度 NTU色度 倍pH 溶解性总固体 mgL- 1 藻类 个L- 1 NH3-N mgL- 1 CODMn mgL- 1 细菌 个mL- 1 大肠杆菌 个L- 1 100～ 30015～ 357. 4～ 7 . 6180～ 240 0 . 6～ 2 107 0. 3～ 1 . 03～ 6900～ 17 00010 000～ 20 000 该段河水为典型微污染水源水。常规工艺对此 类水源水处理存在较大难度。为此进行了强化混凝 与活性炭联用与常规工艺处理的平行对照实验。分 析对比表明,强化混凝与活性炭联用技术能对浊度、 CODMn和UV254等指标达到满意的去除效果 ,并有效控 制出水余铝浓度 。 1 水厂常规工艺处理效果 该水厂以赣江水为原水 , 处理工艺为常规的“混 凝 -沉淀-过滤-消毒”工艺, 混凝剂为该厂自行生产的 聚合氯化铝 PAC , 采用液氯消毒 。近几年由于赣江 水源水污染程度增加 ,水厂混凝剂投加量逐年上升。 近几年水厂投药量及出厂水水质见表 2。 表 2 某水厂 1999年～ 2004 年投药量及出厂水水质情况 年份 原水浊度 NTU 投药量 mgL- 1 出水浊度 NTU 出水 CODMn mgL- 1 出水 NH3-N mgL- 1 19999 . 68. 50. 61. 780 . 14 200012 . 112. 60. 51. 910 . 16 200114 . 115. 80. 72. 010 . 14 200216 . 017. 50. 82. 030 . 19 200318 . 319. 00. 82. 090 . 19 200418 . 924. 30. 82. 110 . 21 从表 2 可以看出 ,出厂水NH3_ N 和 CODMn仍有逐 年上升的趋势 。若要控制出厂水浊度 、NH3_ N 和 CODMn等指标 ,则需进一步增加混凝剂投加量。这样 不仅使制水成本提高 ,也将导致出厂水中余铝浓度的 增加。2004 年抽样检测表明 , 出厂水中余铝含量时 有超标,最高时达0. 28 mg L 。 2 试验系统及试验内容 2. 1 试验系统 中试试验装置见图 1。 图 1 中试试验装置系统图 中试系统主要运行参数 混合反应器 混合时间6 min; 机械反应池 反应 时间20 min; 沉淀池 沉淀时间1. 2 h; 过滤滤速 8 ～ 10 m h ; 活性炭吸附 滤速 6～ 8 m h 。 2. 2 试验药剂 混凝药剂采用聚合氯化铝 PAC ,Al2O3有效浓 度为 20, 投加量根据烧杯试验结果取35 mg L 。活 性炭选用煤质粒状活性炭 。 90 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 2. 3 试验内容 试验内容经确定为 采用中试系统与水厂现有工 艺进行平行对照试验 , 分析对比各自出水的浊度、 NH3-N、 CODMn、 UV254等指标。 3 结果及讨论 试验结果见表 3。 表 3 中试试验结果 实验日期 月-日 水样色度 浊度 NTU pH NH3-N mg L- 1 CODMn mg L- 1 UV254 mg L- 1 09- 13 10- 09 11- 17 12- 22 原水30477. 300. 724. 240. 270 常规工艺出厂水50. 66. 700. 212. 120. 150 中试滤后水50. 76. 800. 221. 360. 054 中试炭柱后水50. 56. 700. 210. 690. 025 原水30357. 400. 344. 100. 310 常规工艺出厂水50. 86. 700. 192. 090. 150 中试滤后水50. 86. 800. 181. 490. 053 中试炭柱后水50. 56. 700. 120. 680. 250 原水25206. 840. 724. 250. 210 常规工艺出厂水50. 66. 830. 232. 080. 095 中试滤后水50. 86. 700. 221. 480. 025 中试炭柱后水50. 66. 740. 210. 730. 013 原水25126. 950. 314. 140. 170 常规工艺出厂水50. 66. 830. 122. 030. 058 中试滤后水50. 86. 700. 120. 940. 026 中试炭柱后水50. 66. 700. 110. 460. 016 3. 1 出水浊度 由表 3 可知 ,中试系统滤后水浊度较水厂常规工 艺出厂水略有增加, 这是由强化混凝投加了过量的 PAC 所致 。虽然强化混凝提高了悬浮物和胶体的去 除率, 但同时也会产生过量的氢氧化铝絮体 ,这些氢 氧化铝絮体经过滤后仍有部分残留在水中,导致滤后 水浊度有所增加 ,此时水中悬浮物和胶体浊度变成了 氢氧化铝絮体浊度。滤后水经活性炭吸附后 ,过量的 氢氧化铝絮体能被有效去除, 从而炭柱后出水浊度降 低,实验中炭柱后出水浊度较常规工艺水厂出厂水降 低了约12。 3. 2 CODMn和UV254的去除 由表3 可知,中试系统对原水 CODMn和 UV254的去 除效果要明显优于常规工艺 。试验条件下,中试系统 出水 CODMn可以控制在 0. 5 ～ 0. 7mg L左右 ,UV254在 0. 015～ 0. 025mg L左右。而常规工艺出厂水两者的浓 度分别为 2. 0 ～ 2. 2 mg L 和 0. 06 ～ 0. 15 mg L左右 。 CODMn和 UV254的去除率分别提高了36 和 40 左右。 进一步分析还可发现 ,强化混凝和活性炭吸附对 CODMn和UV254的去除效果有所差异。相对于常规工 艺,强化混凝对 CODMn的去除可以提高 16左右, 对 UV254的去除可提高 32左右 , 而活性炭吸附可以分 别提高 20和 8。前者对 UV254的去除较为明显, 后者对 CODMn的去除为明显 。经分析,认为这种差异 是由 CODMn和 UV254的组成成分的分子量不同所致。 CODMn中小分子有机物的比例要高于 UV254,这些小分 子有机物大都被水中的富里酸海棉结构所吸附,强化 混凝中大量加入铝离子, 铝离子与富里酸分子通过离 子键、络合或表面吸附作用形成更稳定的络合物, 使 富里酸与小分子有机物之间原有的结合大大减弱 ,致 使富里酸分子所吸附 、 络合的部分小分子有机物得以 释放 ,导致强化混凝对小分子有机物去除效果要差一 些 [ 1] 。组成UV254的有机物分子量大都在3 000以上, 在强化混凝中易被氢氧化铝絮体所捕获 ,而难以被活 性炭所吸附 。 3. 3 NH3-N 的去除 由表 3 可以看出 , 强化混凝与活性炭联用对 NH3-N 的去除相对于常规工艺并无明显优势, 两者的 去除效果相当 。这是因为 ,NH3- N 为水中溶解性指 标,须借助生物处理方法去除 [ 2] 。如果活性炭吸附后 出水氨氮仍不达标 ,可以考虑增加臭氧化处理, 把氨 氮氧化为硝酸盐氮, 从而降低出水氨氮浓度 [ 3] 。 3. 4 出水余铝含量 强化混凝与活性炭联用虽然增加了 PAC 的投 量,导致滤后水余铝浓度的增加, 但活性炭柱可以有 效的吸附氢氧化铝絮体, 保证出水余铝的浓度 。各次 试验中,中试系统出水余铝含量均未超过0. 2 mg L, 符合生活饮用水水质标准 。 4 结论和建议 1 强化混凝与活性炭联用能降低出水浊度, 中 试系统出水浊度较水厂出厂水浊度有 12左右的 降低 。 2 相对于常规工艺,强化混凝与活性炭联用能显 著提高CODMn和 UV254的去除效果,试验条件下,中试系 统出水 CODMn在 0 . 5～ 0. 7 mg L左右,UV254在 0. 015～ 0. 025mg L左右,NH3- N 的去除效果基本不变 。 3 活性炭吸附和强化混凝对 CODMn和 UV254的 去除效率有所差异 ,前者对 CODMn的去除更为有效, 后者对UV254的去除更为有效。 下转第 74 页 91 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 产品认证指标及维修产品的性能进行检测。 2 建立电子产品处理站,对含金属、塑料等可回 收资源的部分, 进行处理 ,回收可利用成分。 3 建立再生产品销售渠道, 负责对再生产品部 分进行销售,部分捐助慈善事业。 4 最终处理渠道 ,将不可再生部分, 送类似水泥 厂的环保垃圾处理机构, 做最后处理。 3. 2. 3 运作机制 1 建立名为“97”的电子环保组织, 使之作为电 子环保的专业组织 ,也是示范工程的具体策划 、 实施 主体。“97”电子环保组织由积极参与环保事业的企 业,特别是电子产品生产 、销售企业 ,社会团体 ,个人 组成 。 2 通过“97”电子环保组织 ,与政府沟通, 共同提 出“97”电子环保示范工程实施方案。对各环节通过 招标 、 协作等方式进行组织,保证各环节由企业实施, 实现市场化运作 。 3. 2 . 4 实施效果预测 1 通过实施电子环保循环经济示范工程 ,可以 达到宣传电子环保事业的目的 ,探索改善我国电子废 物污染现状的道路 ,完善我国电子环保产业链 ,提升 IT 产业水平 ,解决国家电子废物回收难的大难题。 2 经过一定时期的发展和市场开拓 ,电子环保 产业可为国家带来一定的税收 ,同时可以为社会提供 一定的就业机会。对废旧电子产品的再利用和再提 炼减少资源的浪费。 4 结论 随着科技的发展 ,电子废物已经成为全球性环境 生态问题 。我国电子废物处理过程中的主要问题在 于立法缺失 、 电子产品设计生产方式和处理资源再生 技术相对落后及社会对此认识不足 。 我国电子环保事业正处于起步阶段 ,急需立法以 规范生产者 、 销售者 、 消费者、回收处理者等相关企业 和人员在电子废物的回收 、 处理中的责任和义务。现 阶段尤其需要政府提供必要的政策和资金的支持作 为“第一推动” , 促进建立完善的电子废物回收产 业链 。 参考文献 [ 1] Sinha-Khetriwala, D. et al . A comparison of electronic waste recycling in Switzerland and in India . Environmental Impact Assessment Review, 2005,25 492 -504. [ 2] Widmer, R. et al. Global perspectives on e_waste. Environmental Impact Assessment Review, 2005, 25 436 -458. [ 3] Kang, Hai-Yong and Schoenung, J. M . Electronic waste recycling A review of U. S . infrastructure and technology options. Resources, Conservation and Recycling , 2005, 45 368 _400. [ 4] 刘一清. 当心电子废物成为生态灾难. 深圳商报, 2005. 11. 24. [ 5] 李小龙, 杨安丽. 机关电子废物集中回收处理难. 中国环境报, 2006. 7. 25. [ 6] 高杰, 王青颖. 电子废物回收谁“买单” . 中国环境报, 2004. 1. 30. [ 7] 国家强化电子废物环境管理. 中国环境报, 2004. 9. 16. [ 8] 中国环境网www . cenews. com. cn 2004 -08 -05 . [ 9] 新华网北京 9月 15日电“禁止使用落后工艺处理电子垃圾”相 关链接 http news. sina . corn. cn c 2003-09 -15 1838756139s. shtml [ 10] WORLD WIDE WFB ADDRESS http www . oceta. on. ca . “ 加拿大 协德技术公司电子废弃物回收处理系统 设备、工艺流程 ” 通讯联系人 于宏文 100088 北京市海淀区红联南村 54 号 国家 环保总局核安全中心大楼六层 中国环境科学学会咨询部 2006- 03-20 收稿 上接第 91页 4 强化混凝与活性炭联用能有效控制出水余铝 含量, 试验条件下, 中试系统各次出水余铝含量 均 0. 2 mg L 。 5 由于强化混凝增加了 PAC 的投量, 使水厂生 产废水和干污泥量显著增加, 同时大量氢氧化铝絮体 的带入将影响生产废水的浓缩及污泥的脱水性能 ,致 使生产废水的处理规模和难度将增加, 这是必须考虑 的一个重要问题。建议进行生产废水铝盐回收的研 究工作。 参考文献 [ 1] 罗晓鸿, 曹莉莉, 王占生. 不同分子量的有机物在净水工艺中的 去除研究. 中国环境科学, 1998, 18 4 341 -344. [ 2] 汪义强, 郝俊国等. 微污染水源水的强化混凝处理. 给水排水, 2004,30 10 1 -4. [ 3] 王占生, 刘文君. 微污染水源饮用水处理. 北京 中国建筑工业 出版社, 1999. 作者通讯处 聂小保 410076 长沙理工大学水利学院 E -mail niexb1871sina . com 2006- 07-19 收稿 74 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 nitrogen and phosphorus removal processes could run simultaneously. It is described the conation of the new combined 3R bioreactor. It is explained how it can combine biological phosphorus removal and denitrification in one system. It is introduced the mode of this new combined bioreactor s operation. The advantages of the new combined bioreactor is also expounded. Keywords combined bioreactor, wastewater treatment, biological nitrogen removal, biological phosphorus removal and reactor design REATION AND OPERATION OF A BIOLOGICAL TREATMENT PROJECT ON BLACK LIQUOR FROM COTTONPULPLi Furong Miao Lihong 87 Abstract It was introduced that the technical reation and operationmanagement of the biological tretment system of black liquor from a chemicalfibre plant. This system has been operated successfully through some reations such as dividing clean water from polluted water, increasing influent CODCr, prolonging HRT and substituting the process of “anaerobic※aerobic ” for that of “ aerobic※anaerobic” . The anaerobic tank hasworked normally from original half-paralyzed state and a lot of methane produced, the total removal rate of CODCrwas up to 55; the operation expense has reduced to 1 3 of the original one by cancelling the cone screen and no addition of sulfuric acid, urea and phosphoric acid. And good result was obtained by the reation. Keywords cotton pulp, process of biological treatment and reation EXPERIMENT ON PAC COMBINED WITH ENHANCED COAGULATION TREATMENT OF SLIGHTLY POLLUTED RAW WATER IN GAN JIANG RIVERNie Xiaobao Zhang Peng 90 Abstract The treatment of slightly polluted raw water in Gan Jiang River was investigated using the technology of PAC combined with enhanced coagulation. The result showed the technology can not only decrease turbidity, greatly improve CODMnand UV254removal efficiency, but also control residual Al effectively. At CODMnof 4. 10～ 4. 25 mg L and UV254of 0. 2～ 0 . 3 mg L in raw water, the effluent turbidity reduced by about 12,with CODMnand UV254concentration of 0. 5～ 0. 7 mg L and 0. 015～ 0. 025 mg L respectively . Compared with traditional treatment, the removal rate of CODMnand UV254was increased by 36 and 40 respectively. ResidualAl of effluent was well controlled less than 0 . 2 mg L and removal rate of NH3-N had no remarkable improvement. Keywords Gan Jiang River, slightly polluted raw water and PAC combined with enhanced coagulation RESEARCH AND APPLICATION OF CLEANER PRODUCTION OF MAKING CORRUGATED PAPERWITH WHEATGRASSDong Haishan 92 Abstract It is introduced that the re of a traditional production technique that takes wheatgrass as the main raw material to produce corrugated paper. Through modifing production technique, the process of production can t the black liquor, and wastewater can be recycled. The aim of saving water, lowering energy utilization, increasing benefict, lowering pollution, zero release can be reached. Keywords wheatgrass, corrugated paper and cleaner production TREATMENT OF ELECTROPLATING WASTEWATER BY ONE -STEP PURIFIER Liu Xinbin 94 Abstract After pretreatment of the traditional electroplating wastewater containing chrome and cyanogen, it will be treated by the process of reaction tank -settling tankwith inclining tubes -sand filter. If this wastewater ismixed with acid-alkali wastewater in a tank, Cr6 , cyanide and total chrome in the effluent can not be up to the emission standard. The process of one -step purifier can solve the problem, all the inds of the effluent are up to the emission standard, which isworth popularizing. Keywords pretreatment, one -step purifier and electroplating wastewater APPLICATIONOFSUBSURFACE -INFILTRATIONSYSTEMINDOMESTICSEWAGE TREATMENT ON CAMPUSZhu Li Sun Limi 96 Abstract Subsurface -infiltration system is one type of land treatment technique, which has such advantages as simple devices, less money and easy operation andmanagment, lower energy consumption and excellent treatment effect. The construction and running of subsurface -infiltration system inthe campushas been introduced. The result show that it is practicable that the system can be built together with green land, what smore, the treated water quality is superior to the standard required. Therefore the effectiveness in environment and economy is outstanding. Keywords Subsurface -infiltration, sewerage, mid-water reuse and college campus Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road,Haidian District, Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O . Box 399, Beijing China China Standard Serial Numbering ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgcpublic. yj. cn. net hjgcmail. yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 25,No. 3, Jun. , 2007