常州運(yùn)河微污染水源處理

常州市自來水公司第二水廠原水取自京杭大運(yùn)河常州段運(yùn)河水。因受排放污水影響,水源水質(zhì)發(fā)生不良變化,水中揮發(fā)酚、氰化物、氨氮含量增加,使自來水出現(xiàn)色度、異味,居民對(duì)此反應(yīng)強(qiáng)烈。1999年12月,張玉先等開始采用臭氧、活性炭、Zeolite filter material進(jìn)行除污染試驗(yàn)研究,取得了預(yù)期效果。2000年12月建成一座深度處理構(gòu)筑物,一年多來的運(yùn)行結(jié)果表明:O3-ZeoliteGAC工藝受水溫變化影響較小,可有效去除水中COD、揮發(fā)酚、氰化物、氨氮及自來水異味;工程投資220元/m3,增加制水成本0.163元水源水質(zhì)京杭大運(yùn)河常州段水源水主要受化肥廠、煤氣廠工業(yè)廢水、沿河兩岸生活污水以及農(nóng)田化肥、農(nóng)藥隨雨水排入的影響。特別是枯水季節(jié),河水流動(dòng)緩慢甚至倒流,水質(zhì)變差。多年來的檢測(cè)結(jié)果表明,常州段運(yùn)河水源污染有上升趨勢(shì)。以200年3月試驗(yàn)時(shí)檢測(cè)的水樣為例,對(duì)照當(dāng)時(shí)執(zhí)行的《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》( GHZ1—99),水源水中幾種有害、有毒物質(zhì)含量及指標(biāo)。

自來水水質(zhì)由于水源受到污染,不可避免地影響自來水水質(zhì)。自來水廠針對(duì)原水的濁度、菌類而采用的混凝、沉淀、過濾、消毒的常規(guī)處理工藝,無法大幅度降低水中溶解的污染雜質(zhì)。當(dāng)運(yùn)河水源水出現(xiàn)異味且高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)酚等超過飲用水源標(biāo)準(zhǔn)時(shí),自來水水質(zhì)相應(yīng)變差。尤其是臭味、揮發(fā)酚、氨氮、總氰化物含量增加。

試驗(yàn)工藝路線根據(jù)常州市第二水廠水質(zhì)指標(biāo)分析可知,影響自來水水質(zhì)的主要指標(biāo)是臭味、高錳酸鹽指數(shù)、揮發(fā)酚、氰化物、氨氮含量。水中污染物對(duì)水質(zhì)的綜合影響指標(biāo)是COD、TOC、UV254。其中,UV254反映非揮發(fā)性有機(jī)物( NPTOC)、總?cè)燃淄樯煽赡苄约胺枷阕逵袡C(jī)物含量。視其降低程度,說明污染物去除多少。針對(duì)上述水質(zhì),如果采用生物接觸氧化或陶粒濾料生物濾池處理,當(dāng)水溫低于15℃時(shí),不能有效去除氨氮,也不能有效地去除水中臭味、揮發(fā)酚氰化物。如果采用粉末活性炭吸附,則不能去除氨氮,不能再生,且必須進(jìn)行投加點(diǎn)選擇試驗(yàn)。如果僅采用化學(xué)氧化,可部分去除水中臭味、揮發(fā)酚、氰化物,不能去除水中氨氮。如果采用化學(xué)氧化、顆粒活性炭吸附,有可能去除上述物質(zhì)。

根據(jù)運(yùn)河水源水COD高于BOD及O3容易氧化NO2-N的特點(diǎn),本研究確定選用O化學(xué)氧化、顆粒活性炭吸附的工藝路線,同時(shí)試驗(yàn)沸石離子交換去除水中氨氮的可能性。
試驗(yàn)在300mm×4000mm不銹鋼接觸罐、200mm×3000mm有機(jī)玻璃濾柱中進(jìn)行沸石選用絲光沸石。
為了提高去除氨氮效果,特將O3接觸氧化后出水先通過沸石濾柱,再通過活性炭濾柱。目的在于沸石、GAC兩級(jí)脫氨。沸石、活性炭與水接觸時(shí)間分別為10min和20min,O3投加量25mg幾,全流程去除水中 CODM和揮發(fā)酚、氨氮、UV254效果。

深度處理生產(chǎn)運(yùn)行效果根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果,2000年12月在常州市第二自來水廠建設(shè)了4×104m3/d的O₃-沸石-GAC的深度處理生產(chǎn)線。總投資880萬元實(shí)際運(yùn)行成本(含用電、用氣、再生劑成本)0.09元/m3。

實(shí)踐證明,深度處理生產(chǎn)線運(yùn)行優(yōu)良,出水無嗅無味。