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框架
研究背景
材料和措施
数据与讨论
结论
1
2
3
4
一、研究背景
1、自20世纪80年代以来在世界各地，有机物质，尤其是天然有机物（NOM）已经成为水处理工艺的一种重要的焦点。
2、在我国北方都市，70%以上的水源为地表水,有机物污染严重,藻类大量繁殖,多种浮游生物孳生,高浓度有机物已经严重影响了水质和公众健康。一般的预加氯过程会产生较高浓度的消毒副产物；较高浓度的有机物也会导致配水系统中的细菌再生长以及生物稳定性的恶化 。
3、老式的“混凝-沉淀-过滤-消毒”工艺，只能使CODMn 的去除率达到20%–30% 。当水源水的CODMn 浓度超过4 mg/L时，老式处理措施的终端出水已不能达到新国标。此外，由于糟糕的原水水质质量，陈旧的水厂及运行不好的操作使得有机物的去除效果更低。
一、研究背景
4、Jacangelo et al. 、Owen et al. 及USEPA均认为：加强混凝、GAC的吸附和膜过滤(NF) 可有效的去除有机物。Chaiket et al. 研究了混凝、臭氧化和生物过滤控制DBPs的有效性，并提出生物过滤后的中间臭氧化是去除DBP前体物的最有效过程。
(考虑到经济原因，NF将不包括在本项研究中)
因此，本项研究将对比7种不一样的组合工艺流程对有机物的去除效果。
·
二、材料和措施
1、原水水质： 碱度、CODMn浓度较高
日期
浊度（NTU）
温度(°C)
pH
碱度(mg/l)
NH3-N (mg/l)
CODMn (mg/l)
TOC (mg/l)
UV254 (mg/l)
藻浓度(×106/l)
187
27
191
-
-
190
5
-
-
-
183
21
-
-
-
此原水是从200公里外的黄河运送过来后储存在一种大型水库里。
二、材料和措施
2、组合工艺流程
①混凝-气浮-过滤-自由性/次序氯化消毒/ 氯胺消毒
②老式工艺+GAC+自由性氯消毒
③老式工艺+O3-BAC +自由性/次序氯化消毒/ 氯胺消毒
④Pre-O3+老式工艺+自由性氯消毒
⑤ Pre-KMnO4 +老式工艺+自由性氯消毒
⑥Pre-O3 +老式工艺+ O3-BAC +自由性/次序氯化消毒/ 氯胺消毒
⑦Pre-KMnO4 +老式工艺+ GAC+自由性氯消毒
老式工艺
老式工艺+深度处理
预氧化+老式工艺
预氧化+老式工艺+深度处理
二、材料和措施
3、水质参数和分析措施
（1）CODMn：在PH<2 100°C条件下用高锰酸钾氧化30 分钟，然后用草酸钠和高锰酸钾滴定。
（2） AOC：假单孢荧光菌菌株P-17接种到巴氏灭菌后的水样中22°C培养2天。对P-17菌落计数后，对水样再次巴氏灭菌杀死P-17。用螺旋菌NOX接种水样在22°。
（3） BODC：在20°C培养28天后细菌的DOC损失值。
（4）THMs：顶空气相色谱法。
（5）HAAs：气相色谱法。水样的预处理是在PH=。本研究使用的是电子捕捉检测器和HP-5毛细管柱Shimadzu GC-17A气相色谱。
三、数据与讨论
1、有机物的去除
(1)传统工艺
CODMn（mg/L）
原水
出水[1]
[1]： “出水”均为“混凝-气浮-过滤”后出水
（2）传统+GAC
CODMn（mg/L）
（3）传统+O3-BAC
CODMn（mg/L）
原水
原水
出水[1]
出水[1]
GAC出水
O3-BAC出水
老式的混凝-气浮-过滤工艺去除效果不好，去除率仅为12%-17% 。
老式工艺+GAC， mg/L，仍不能满足原则。
老式工艺+O3-BAC， mg/L，可达到原则 。
三、数据与讨论
(4) Pre-O3+传统
CODMn（mg/L）
(5) Pre-KMnO4+传统
CODMn（mg/L）
原水
原水
Pre-O3出水
Pre-KMnO4出水
出水[1]
出水[1]
(6) Pre-O3+传统+O3-BAC
CODMn（mg/L）
(7) Pre-KMnO4+传统+GAC
CODMn（mg/L）
O3-BAC出水
GAC出水
[1]： “出水”均为“混凝-气浮-过滤”后出水
过程4、6，臭氧预氧化并不能直接减少CODMn，后续的混凝-气浮工艺也不能加强其去除效果这也许是由于有限的臭氧投加量限制了有机物不能完全被氧化。
过程5、7，高锰酸钾氧化能力低于臭氧，但却可有有效的增强后续工艺的去除率。
臭氧或高锰酸钾的预氧化不能明显的去除大量CODMn。且用高锰酸钾氧化会导致DBPFP浓度增长。然而，用臭氧用高锰酸钾预氧化有助于后续的混凝过程。他们的效率受氧化剂用量和水质影响。这两个预氧化工艺加上老式工艺可使CODMn的去除率达36% 或 39%
三、数据与讨论
2、生物稳定性的控制
AOC和BDOC是揭示配水系统中有机物浓度与否对细菌再生长有利的常见参数。
Le Chevallier et ，在AOC浓度低于50μg/L时，管道中的微生物很难再生长。在管道中有余氯的条件下，终端出水的AOC浓度低于100 μg/L，即可视为生物稳定。
一般来说，老式法的AOC去除率一般。然而，更新后的水净化工艺必须处理控制CODMn或控制AOC的冲突。加入氧化剂，如臭氧、高锰酸盐、氯气来消毒，能将大分子有机物分解成小分子物质但会导致AOC的增长。因此，去除CODMn的氧化过程会减少生物稳定性。GAC的吸取和BAC生物降解可有效地减少基质并且保留生物稳定性。因此，整体控制CODMn和AOC最广为接受的处理方案是化学氧化+GAC或BAC的组合工艺。