无机-有机复合混凝剂处理夏季引黄水库水的对比研究

合成了具有不同Fe（Al）/聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）质量比的无机-有机复合混凝剂PFC-PDMDAAC和PAC-PDMDAAC,并对夏季引黄水库水进行混凝处理.考察了复合比例、投药量、pH值和投加方式对浊度、有机物和叶绿素-a的去除效果;并通过混凝过程中形成絮体的Zeta电位的变化分析了2种混凝剂的混凝机理.结果表明,无机-有机复合混凝剂处理夏季引黄水库水的效果好于2种单独成分的复配使用;复合比例对PFC-PDMDAAC和PAC-PDMDAAC处理夏季引黄水库水的效果影响较大,Fe（Al）/PDMDAAC质量比为4：1,投药量为4mg/L时混凝效果最好;与无机混凝剂相比,复合混凝剂的最佳pH值范围较广,可在5.0~8.0的pH值范围内取得良好的混凝效果;2种混凝剂相比,PAC-PDMDAAC对浊度和叶绿素-a的去除效果较好,而PFC-PDMDAAC对有机物的去除效果更佳.

高藻引黄水库水常规工艺强化集成技术研究与示范

针对黄河下游地区引黄水库水夏季高藻高臭味、冬季低温低浊、小分子有机物含量高等水质特征,采用强化常规处理工艺的技术路线,研发了曝气生物流化池预处理—强化混凝工艺、基于藻及藻毒素同时去除的强化混凝—浮沉池—活性过滤组合工艺、水厂气浮藻渣无害化处置与再利用等关键技术,经过中试验证及优化集成,研究成果用于两座引黄水厂的示范建设,可有效解决引黄水库原水中的藻及二甲基异莰醇等问题,工艺运行稳定可靠,出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),为黄河下游地区常规工艺水厂提标改造提供了可借鉴的工程范例。

引黄水库水超滤膜处理集成技术研究与综合示范

针对引黄水库水低温低浊、高藻、微污染的水质特点,通过关键技术研究、技术集成及示范应用,研究开发了以超滤膜为核心的深度处理组合工艺,积累了超滤膜净水厂设计、建设、运行和管理等的大量实践经验。在东营建立了国内首座10万m3/d规模的饮用水膜处理示范水厂,出水水质满足现行生活饮用水卫生标准,同时为今后超滤技术在城镇净水厂建设以及老水厂改造中的推广应用提供重要技术支撑。

分级共聚气浮处理引黄水库水效能及机理研究

针对引黄水库水低温低浊的水体特征,自主研发了分级共聚气浮工艺,将溶气水分级回流,强化净水过程中气浮粘附机理中的共聚作用。研究结果表明,低温低浊期,分级共聚气浮对浊度、CODMn、UV254、DOC、SUVA及氨氮的平均去除率分别为95.2%、43.2%、48.5%、38.2%、20.5%和77.3%,对大于2μm颗粒物的去除率为93.6%,对于相对分子质量大于3×10^3的有机物去除率可达85%,对相对分子质量为3×10^3-10×10^3有机物的去除率为30.6%。实验过程中,分级共聚气浮对消毒副产物生成势（DBPFP）具有良好的抑制作用,对CHCl3、CHCl Br2、CHCl2Br、CHBr3的去除率分别为22.9%、21.9%、16.0%及18.2%。通过对反应过程不同阶段进行显微观测,确定分级共聚气浮对污染物的去除机理主要有微气泡与絮体颗粒的碰撞粘附作用、微气泡与絮体颗粒的共聚作用及泡絮体-微气泡-颗粒物之间的网捕、包卷和架桥作用。

微污染引黄水库水中有机物特性研究

为解决有机微污染水源水的工艺选择问题,以黄河下游地区某引黄水库为研究对象,分析了有机物含量的年度变化规律,研究了比紫外吸收值(SUVA)、分子质量分布、消毒副产物生成势(DBPFP)、嗅味物质等有机污染特性.结果表明:引黄水库水有机物含量全年变化幅度不大,耗氧量平均为2.32 mg/L,UV254平均为0.045 cm-1,ρ(DOC)平均为2.32 mg/L;但芳香化构造程度较高,以小分子有机物为主,分子质量<3 ku的约占总量的70%;消毒副产物生成势较高,以三卤甲烷为主,占DBPFP总量的94.6%,其中CHCl3占77%;二甲基异崁醇含量较高,呈季节性变化,主要由蓝藻中的浮丝藻、颤藻等的代谢产生;引黄水库水有机物特性与黄河来水水质、沉砂调蓄过程及水力停留时间等因素有关,适宜选择臭氧活性炭深度工艺进行处理.

引黄水库水源系统水质改善技术研究与示范

针对黄河下游地区引黄水库普遍面临的高有机物、高藻和高臭味的问题,研发了基于黄河来水水质水量联合调控的优化取水技术,以湿地构建为核心的水库库前净化技术及以遮光和原位曝气为核心的水库水质保障技术;结合鹊山水库水质综合管理平台进行技术集成,形成引黄水库多级水质强化净化系统,使系统出水臭味强度较前年同期明显下降。研发了移动式管道药剂投加车,直接利用水源输水管道对改善水源水质,实现突发水源污染的应急处理,最终从"源头"上保障黄河下游城市供水安全提供了技术支撑。

稀土元素对包头引黄水库水中藻类的影响研究

为探明包头引黄水库藻类高发的原因,按标准方法进行藻类培养试验,研究稀土元素Ce对水库水体中藻类的影响。结果表明稀土元素Ce对藻的种类和生物多样性有抑制作用;低浓度(1mg/L)Ce对藻类个体总数具有明显的刺激作用,优势藻种为绿藻;高浓度(20mg/L)Ce对藻类的数量有抑制作用;低浓度稀土元素对藻类的刺激作用可能是包头引黄水库水体富营养化的影响因素之一。

高锰酸钾预氧化/溶气气浮/炭砂滤池组合工艺处理引黄水库水的试验研究

针对引黄水库水体呈现冬季低温低浊,夏季高藻、高有机物的水体特征,以济南鹊山引黄水库原水为研究对象,开发了高锰酸钾预氧化/溶气气浮/炭砂滤池组合工艺,考察了工艺的运行参数及特性.试验结果表明,在KMnO4投加量0.3 mg/L、聚合氯化铝铁(PAFC)投加量3.0 mg/L(Al3+)、溶气压力0.3 MPa,回流比10%时,运行效果较优,浑浊度、颗粒数、TOC、叶绿素a、蓝绿藻平均去除率分别达到94.45%、99.34%、46.68%、66.64%、95.44%,嗅味由原水的4级降为出水的1.5级,二甲基异冰片(MIB)去除率92.47%,土臭素(GSM)在气浮池单元降至检出限以下.工艺对THMFP各组成部分CHCl3、CHBr3、CHClBr2、CHCl2Br去除率分别为42.86%、37.50%、30.30%、24.09%.试验结果表明,组合工艺对悬浮物、有机物、藻类、嗅味物质、消毒副产物前体物具有良好的去除效果.

引黄水库冬季藻类异常繁殖机理分析

针对某引黄水库冬季藻类异常繁殖造成出厂水异臭味问题,通过对环境因子以及藻类自身生物学特性进行综合分析,认为冬季藻类大量繁殖的限制因子是温度。水库冰封后20 d左右和解冻前20 d左右的水体温度适宜藻类大量繁殖,其繁殖产生的分泌物导致水体藻类次生代谢产物的增加,引起了出厂水的异臭味。

引黄水库水中溶解性有机碳特性分析

采用混凝沉淀、生物沙及活性炭吸附方法对以黄河水下游饮用水源水库的有机物类型及含量进行研究,结果表明,可吸附溶解性有机物(DOC)在鹊华水库、东营水库水中所占比例分别为82.7%、89.2%;可吸附难降解DOC所占比例分别为74.2%、62.4%;混凝处理后,可吸附DOC比例分别降低3.2%、14.0%;臭氧氧化处理后,可生物降解性DOC比例分别提高38.2%、5.1%。针对黄河下游水库水的水质特点,可采取混凝沉淀与臭氧生物活性炭串联处理工艺,进一步降低水源水中DOC含量。

模糊数学在引黄水库水质评价中的应用研究

通过构建模糊数学模型评价济南某引黄水库的进水口和出水口的水质,评价结果发现该引黄水库进水口和出水口分别属于Ⅳ和Ⅰ类水;而根据单因子评价方法,进水口和出水口水质均属于Ⅴ类,主要是由于化学需氧量超标导致。模糊数学评价法用隶属度来描绘模糊的水质分级界限,避免了传统水质分级不连续的缺陷,避免了在单因子评价中因某项参数超标而将水质定类的缺点,得到了较为客观的评价。

鹊山引黄水库浮游动物时空分布特征

根据2012年5—10月对济南鹊山水库及库前沉沙条渠内的采样调查结果,分析了浮游动物的种类和密度的时空分布。结果共检出浮游动物24属41种,其中种数最多的是轮虫类,其次为纤毛虫类,枝角类和桡足类最少。条渠内检出的优势种数明显多于水库,但两处优势种的时间变化特征相似。条渠和水库内均出现的优势种有沟钟虫、钟形钟虫、壶状臂尾轮虫、尾突臂尾轮虫、裂痕龟纹轮虫、象鼻溞、汤匙华哲水蚤。采样期间条渠和水库的Shannon-wiener多样性指数(H')分别在2.59—2.96和2.74—2.94范围内波动,Pielou均匀度指数(J’)分别在0.88—0.99和0.83—0.92范围内波动。根据条渠和水库内共19个采样点的四大类浮游动物密度的聚类分析结果,研究区域可分为条渠中前端、条渠末端-水库入口及水库其他范围3个区域,不同区域的浮游动物群落结构有显著差异,表明条渠的沉沙过程对浮游动物群落有较大的影响。

新型浮滤池净水装置处理引黄水库水试验研究

针对引黄水库水具有低温、低浊、高藻的水体特征,研制开发一种新型浮滤池净水装置,将气浮过滤一体化,具有占地面积较省、不设絮凝池、运行方式灵活、气浮过滤协同净水等优点。通过对装置混凝条件进行优化,优选聚合氯化铝铁为最佳混凝剂,其最佳投药量为2mg·L-1(以Al3+计)。在低温低浊条件下,运行初期浮滤池工艺对浊度、CODMn、UV254、色度平均去除率分别达到86.49%、43.46%、63.51%、75%。在高藻期对藻类总数、叶绿素a的去除效率分别达到76.31%、71.26%,净水效果显著。

济南引黄水库藻类污染模拟及对策研究

针对济南引黄水库的藻类污染问题,以鹊山水库为例,利用水流水质耦合模拟方法模拟了不同污染情况下水库中叶绿素a的浓度变化,分析了其特征并提出相应的防治对策。主要包括:在水库未达到高度富营养化时,不需停止供水,及时切断污水来源就可在6d内消除安全隐患;为应对可能发生的高度富营养化污染,水库检测叶绿素a的时间间隔不能超过20d;为建立健全城市供水安全体系,区内备用水源的供水能力不能低于7d,同时还应不断提升水库的预警能力和水厂的处理水平。

高锰酸钾强化浮滤池工艺处理引黄水库水试验研究

以引黄水库水为研究对象,进行了高锰酸钾预氧化与浮滤池组合工艺运行试验,通过检测CODMn、浊度、UV254、NPOC嗅味和消毒副产物,考察该组合工艺对污染物的去除效果。结果表明:该组合工艺出水CODMn、浊度、UV254和NPOC(不可吹出有机碳)的平均值分别为1.28mg/L、0.40NTU、0.017cm-1和1.388mg/L,平均去除率分别为60.1%、89.8%、56.6%和49.1%;也显著提高了水体嗅味以及消毒副产物的去除率。

臭氧预氧化强化混凝处理引黄水库水的中试研究

针对引黄水库水的特点,采用臭氧预氧化强化常规工艺处理引黄水库水。中试研究结果表明:臭氧预氧化能够降低常规工艺出水浊度,改善对有机物的去除效果,同时提高常规工艺对氨氮和藻类的去除率。适宜的臭氧投加量为1～2mg/L,当臭氧投加量为1mg/L时,臭氧预氧化后,滤后水浊度、CODMn、UV254、氨氮和叶绿素a的去除率,与常规工艺相比分别提高了2.7,2.5,7.8,5.2和4.8个百分点。

高锰酸钾复合药剂在引黄水库水处理中的应用

胜利油田供水公司通过室内试验和生产性试验,确定了自主研制的高锰酸钾复合药剂的最佳投加点和投加量。高锰酸钾复合药剂与混凝剂的投加间隔时间为5～10min时,预氧化效果最好;高锰酸钾复合药剂投加量在1.0～1.5mg/L时,较未投加预氧化药剂,浊度去除率提高了16.5%,高锰酸盐指数去除率提高了34%,藻类去除率提高了26%,有效强化了常规处理工艺处理效果。

臭氧—浮滤池工艺强化处理引黄水库水中有机物的试验研究

分别采用预臭氧—浮滤池工艺和臭氧气浮—浮滤池工艺对鹊山水库水进行了试验研究。预臭氧-浮滤池工艺试验结果表明,臭氧预处理对浊度去除影响不大;臭氧预氧化对UV254的去除效率很高,平均去除率为76.47%,经气浮、活性炭过滤之后,总去除率可达到100%;臭氧预氧化对CODMn有一定的去除效果,总去除率较无臭氧预处理平均提高7.0%,出水平均值降至1.87mg/L。臭氧气浮—浮滤池工艺试验表明,臭氧气浮对浊度去除影响不大,臭氧的强氧化性主要表现在对UV254的去除上,其平均去除率比浮滤池工艺提高了9.8%。

胜利油田引黄水库水质变化及底泥负荷研究

受水力停留时间、水源系统特点等因素影响,胜利油田引黄水库水质与引黄水质存在差异。引黄水库水质变化与底泥污染负荷研究表明:引黄水库水体中的高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、藻类总数、溶解氧等指标有明显的季节性变化规律;水库水体沉积物中全氮含量与有机质含量存在一定相关性,底泥有机质含量高的全氮含量相应较高。

低压重力驱动式超滤工艺处理引黄水库水中试研究

针对黄河下游地区引黄水库微污染原水,系统地研究了低压重力驱动超滤中试工艺运行状况。重力驱动式超滤工艺可以有效控制浊度和微生物指标,对UV_254和COD_Mn的总体去除率分别在16.3%~30%和6.9%~27%。重力驱动式超滤中试工艺运行过程中,初始阶段通量快速下降,然后逐渐稳定在7~8L/(m^2·h)。超滤出水溶解氧含量随着运行时间的延长持续降低,说明系统中存在微生物降解作用。重力驱动超滤工艺不仅可以简化运行设备,强化污染物质去除效果,还可以通过超滤膜表面生物作用维持工艺长期稳定运行。采用微絮凝预处理强化重力驱动超滤工艺,可显著提高水中有机物的去除,DOC、UV_254和COD_Mn的去除率分别达到47.8%、48.2%和37.3%。