西安水處理設備在原水處理上的應用
一、關于原水預處理工藝

1、除藻工藝路線氣浮法

氣浮法除藻是由溶氣系統供應溶氣水，通過水中氣泡粘附水中藻類，使其浮于池面，用刮渣機刮除。博泰達氣浮除藻是通過物理方法將藻從水中上浮分離，非常適合藻類去除，除藻效果良好，且不會產生不利影響，感官指標也有較大改觀。氣浮工藝需增加回流壓力水和溶氣系統，投資及運行費用有所增加，操作管理難度也有所提高。氣浮工藝除藻效果良好，但不徹底，如藻類高達1億以上時，必須結合其他工藝來保證出水水質。

2、化學殺藻

化學殺藻是采用消毒劑，殺滅水中藻類，并由后續沉淀、過濾工藝去除，該方法簡單易行，操作簡便。但諸如液氯之類的消毒劑，若其大量投加，還會產生三致物質，同時藻毒素也存在超標風險。臭氧預氧化對除藻有較好的輔助作用，在采用臭氧－活性炭深度處理工藝的水廠常采用預臭氧替代原液氯除藻。臭氧是通過溶裂藻細胞殺藻，藻體破壞后釋放出的藻毒素也能部分被臭氧繼續分解去除，同時臭氧對去除由于藻類分泌物產生的異臭味有一定作用。

二、有機物的去除工藝路線

1、預處理

預處理工藝一般是作為其他工藝的輔助措施，先期對于超標較多，指標較高的物質進行減量或改變其性質，便于后續工藝的去除。

預處理技術主要是生物預處理和強氧化處理技術。

生物預處理技術的應用

生物預處理是通過生物作用來去除氨氮和部分有機物。微污染水源的生物預處理技術，在國內外的研究和應用已經有30多年的歷史，并已經得到了人們的普遍的認同。作為微污染水源的預處理，博泰達生物處理的主要優點是：對去除NH3-N、NO2-N、AOC效果顯著，對有機物、色度、嗅味、TOC、濁度也有一定去除效果。缺點是占地大，處理效果對受水源水質和水溫影響較大。

2、預氧化技術的應用

主要采用預氯化、預臭氧技術、高錳酸鹽預氧化技術及二氧化氯預氧化技術。

3、預氯化

預氯化在國內已得到普遍使用，用于除藻和降解有機物，費用低廉，但氯與水中有機物生成的消毒副產物對人體非常有危害，應逐步取消在微污染水源中作為預處理的使用。

4、預臭氧

預臭氧技術主要用于消除地下水中的鐵、錳和去除色度、嗅味，以及降解水中的高分子有機物，還被用于改善絮凝和澄清。預臭氧工程應用中，其主要目的是助凝，必要時考慮強化去除藻類、色度和有機污染物，臭氧投量一般為0.2～2.0mg/L。

有研究表明預臭氧控制消毒副產物的效果也比較穩定，在預臭氧投加量約1.0mg/L（0.23mgO3/mgDOC）的情況下，三鹵甲烷前體物去除率約為23%，高藻期時藻類去除率高達47%。在臭氧預氧化處理過程中，臭氧不是通過降低水中有機物含量達到控制消毒副產物前體物，而是主要氧化攻擊分子品質較大的疏水性有機物。這些有機物多數具有芳香性結構或者不飽和雙鍵，易受攻擊而斷裂變小，轉化為親水性物質。臭氧預處理通過改變水中有機物的物理化學性質，降低水中有機物的氯化活性，從而達到控制消毒副產物生成量的目的。但需注意的是，當原水中含有較高濃度的溴離子時或臭氧投加過量時，臭氧預氧化使溴離子轉變為溴酸根離子，并使水中溴代三鹵甲烷、溴乙酸等濃度升高。

預臭氧工藝占地少，工藝效果不受季節、氣溫等因素影響，效果穩定。但臭氧需要現場制備，且運行成本較高。

5、高錳酸鹽預氧化

高錳酸鉀是一種強氧化劑，能夠選擇性地與水中有機污染作用，破壞有機物的不飽和官能團，20世紀60年代就被用于去除水中嗅味、色度等，效果良好。近年來又研制出高錳酸鹽復合藥劑，對地表水有顯著的氧化助凝、除藻、除嗅味、去除微量有機污染物等效能，還可降低三鹵甲烷生成勢。高錳酸鹽復合藥劑在氧化過程中產生的中間態和新生態成分可強化去除水中微量有機污染物。此外，新生態二氧化錳對水中多種微量有機與無機污染物有吸附作用，可提高對水中多種有機污染物和重金屬的去除效果。

6、二氧化氯預氧化

二氧化氯預氧化的應用還比較少，但二氧化氯預氧化對芳香烴類化合物都有比較好的去除效果，可以控制三鹵甲烷（THMs）的形成，減少總有機鹵的生成，對水中有色物質有很好的脫色作用。采用二氧化氯預氧化，形成的有機副產物較少且毒害作用較輕，無機副產物主要有亞氯酸鹽、氯酸鹽。有研究報道，亞氯酸鹽和氯酸鹽的不利影響主要在于它的強氧化性和對人體神經系統的毒害作用，長期飲用能導致貧血癥等。目前這方面的研究有待于進一步深入。

二氧化氯也需要現場制備，而且根據不同的制備方法，需要嚴格控制反應條件，防止發生爆炸。二氧化氯用于預氧化去除有機物、鐵及錳時，其投加量為1～1.5mg/L，具體投量需要根據水質情況確定。投加濃度必須控制在防爆濃度以下，必須設置安全防爆措施。凡與二氧化氯接觸處應使用惰性材料；對每種藥劑應設置單獨的房間，并要有排除和容納遺留或滲漏藥劑的措施。

通過上述比較，可以看出，預臭氧工藝和生物預處理工藝的選用目的是不同的：預臭氧主要通過強氧化性來降解有機物和去除色度和嗅味；而生物預處理則是通過生物作用去除氨氮和部分有機物。另外像地處黃河口，冬季氣溫低，采用生物預處理方法，處理有機物效果差，占地大，需要對池體保溫，費用較高。如不保溫，生物反應池排泥困難，影響運行。考慮實施加大污染治理力度后原水水質將有所改善，暫不考慮采用生物預處理，采用預氯化方法無疑會生成大量的加氯消毒副產物，對飲用水安全帶來危害，高錳酸鹽和臭氧預氧化相對經濟，且對重金屬的去除效果好，可以與后面的深度處理工藝統一考慮。

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