黄浦江原水及水处理过程中内分泌干扰物状况调查

采用固相萃取-高效液相色谱法检测多种内分泌干扰物，加标回收试验表明对其回收率为70％～110．7％，相对标准偏差〈15％。原水中主要的检出物有酞酸乙酯、酞酸丁酯、双酚A、壬基酚、阿特拉津、西玛津和扑草净，其最高浓度分别为0．71、17．70、3．52、1．38、0．54、0．73和0．65μg／L。分析了某水厂各处理单元出水中几种内分泌干扰物的含量，在沉后水和出厂水中分别检出了较高浓度的肽酸酯类物质、壬基酚、双酚A以及阿特拉津、西玛津、扑草净等。连续4个月的分析调查表明，KMnO4预氧化、预氯化以及常规处理工艺对原水中痕量内分泌干扰物的去除率较低。

颗粒活性炭吸附去除黄浦江原水中有机物的研究

采用超滤膜法分析了黄浦江原水和水厂常规工艺处理出水中有机物的分子质量（MW）分布以及颗粒活性炭（GAC）在不同吸附阶段吸附去除不同分子质量有机物的性能.试验结果表明,黄浦江原水及常规工艺出水中的溶解性有机物（DOC）以小分子为主,并主要集中在MW为10～30 ku和MW＜1 ku的区间;活性炭吸附出水中的溶解性有机物仍然主要集中在小分子区间;吸附初期的活性炭对有机物的去除能力较强,其中对CODMn的去除率＞83%,对UV254的去除率＞90%;随着通水倍数的增大则活性炭的吸附能力逐渐下降,当通水倍数达到6 590.9时,对CODMn和UV254的去除率都只有25%左右;活性炭吸附的各个阶段对小分子有机物的去除率均较高,而对大分子有机物的去除率则较低,从吸附初期到吸附后期,对小分子有机物的去除率高出对大分子有机物的去除率,其百分比从10%增大到30%.

强化混凝去除黄浦江原水中有机物研究

就氯化铁和硫酸铝两种混凝剂对黄浦江原水中有机物的去除效果进行对比,确定了针对黄浦江原水的最佳混凝条件:混凝剂为氯化铁,投加量为30 mg/L,混凝pH值为5.5,此时对DOC、AOC和UV254的去除率分别为42%、60%和56%,SUVA值也从2.3降为1.7,降低了26.1%。紫外扫描结果显示,强化混凝主要去除对波长>250 nm的紫外光有吸收的有机物,同时可降低60%以上的需氯量,这是因为它去除了在波长为272 nm附近对紫外光有强烈吸收的有机物,而这部分物质被认为是最易生成消毒副产物的部分;此外,强化混凝还可有效去除原水中的细菌,对其灭活率可达2.09-lg,明显高于常规混凝的1.0-lg。

生物流化床预处理黄浦江原水中试研究

对采用悬浮填料的生物流化床原水预处理技术进行了探讨。分析了自然挂膜条件下的工艺启动过程,在8个工况条件下,流化床对污染物的去除效果。中试运行表明:在温度适宜、停留时间为60min、填料填充率为50%条件下,氨氮平均去除效率达到77.6%。氨氮的比表面去除负荷与温度线性相关,相关系数为0.911;CODMn平均去除率为6.5%;中试装置在温度10.6℃条件下,重启动需要4d,即对污染物有较好的去除效果;由于填料的完全流化,池体内溶解氧传质效率高,出水接近饱和溶解氧;进出水浊度变化不大,填料和池体本身不会积泥,不需反冲洗。

黄浦江原水中有机物组成与特性

在连续对黄浦江原水中各水质指标一年间含量及变化特征调研的基础上,利用分子量分布和GC/MS联机检测等手段,深入开展了有机物组成和特性的研究.结果表明：黄浦江原水水质基本为Ⅲ～Ⅳ类,有机污染问题突出,并受季节影响明显,属微污染水源水;黄浦江原水中有机物含量较高、种类繁多,BDOC/DOC值在21%～27%之间,可生物降解性不好;黄浦江原水中有机物构成以低分子量有机物为主,分子量小于1×103 Da的低分子量有机物占DOC总量的46%左右,具有明显的湖泊水质特征,并受到流域周边工业和生活污染源排放的影响.要全面提高黄浦江水源水厂的有机物去除效能、改善出厂水水质,必需采用能有效去除小分子量有机物的强化与深度净水工艺.

不同预氧化剂对黄浦江原水氯(胺)化DBPs生成潜能的影响

以上海市微污染黄浦江原水为研究对象,对比分析3种常见预氧化剂即二氧化氯(ClO2)、高锰酸钾(KMnO4)及氯(Cl2)预氧化对削减氯化和氯胺化消毒副产物(DBPs)生成潜能的效果。研究结果表明:3种预氧化剂可以在一定程度上降低黄浦江原水氯化DBPs的生成潜能,经ClO2,Cl2及KMnO4作用后可分别削减29.07%,8.08%及20.14%,效果由大到小顺序为ClO2,KMnO4,Cl2。对黄浦江原水使用氯化消毒时,采用ClO2作为预氧化剂,对消毒副产物有较明显的去除效果,Cl2预氧化效果较差,应避免采用。3种预氧化剂也可以在一定程度上降低黄浦江原水氯胺化DBPs的生成潜能,经ClO2,Cl2及KMnO4作用后可分别削减14.96%,7.51%及32.99%,黄浦江原水使用氯胺化消毒时,采用KMnO4作为预氧化剂可取得较明显的处理效果,明显优于ClO2及Cl2。

超滤—纳滤工艺处理黄浦江上游原水中试研究

采用超滤(UF)和纳滤(NF)组合工艺对黄浦江上游原水进行试验研究,其中超滤与常规处理工艺相似,去除浊度、铁、锰等效果较好,对有机物去除效果较差,经过纳滤才能使出水CODMn降到1mg/L以下,氨氮0.5mg/L以下。在保持90L/(h·m2)通量时,原水直接进行超滤,可以实现较长时间的稳定运行,投加絮凝剂对于缓解膜阻力上升效果不明显。纳滤膜通量比较稳定,主要影响因素是操作压力和温度。

黄浦江水用化合氯消毒生成DBPs的规律及数学模型研究

通过对黄浦江原水化合氯消毒过程生成的消毒副产物进行监测,并采用均匀试验研究黄浦江原水中氯消毒过程中DBPs生成模型。试验表明,黄浦江原水经过化合氯消毒生成的三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物最高浓度主要出现在温度较高的夏季,测得三卤甲烷、卤乙酸的最低值和最高值,三氯甲烷、二氯乙溴甲烷、一氯二溴甲烷的最高值;UV254与三卤甲烷生成量的相关性最好,相关系数在0.7以上,卤乙酸与有机物参数线性相关性较低,相关系数R2均在0.2以下;常规工艺对三卤甲烷和卤乙酸平均去除率在20%左右;最后建立了黄浦江原水消毒过程中三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物生成模型。

黄浦江上游水质评价因子的选择与评估

该文从污染分担率、超标情况、最差因子及因子间相关性等多个方面对黄浦江上游4个典型断面2012年-2014年水质监测数据进行系统研究分析,确定黄浦江上游水质特征评价因子为：溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、氟化物、汞、石油类、阴离子表面活性剂和粪大肠菌群等11项;其也可作为黄浦江上游重点监测水质指标。采用这11项特征评价因子对2014年1月黄浦江上游10个监测点水质进行综合污染指数法评价,其结果可靠性明显优于全指标评价方法,10个监测点中太浦闸、平望大桥、汾湖大桥、金泽、练塘、斜塘等监测点水质总体达到Ⅲ类水要求。

粉末活性炭强化常规处理黄浦江原水的研究

分别在小试和中试条件下,研究了煤质炭、杏壳炭和椰壳炭对黄浦江原水中CODMn、TOC和UV254的去除效果。由于黄浦江原水中的有机物主要是小分子质量的有机物,3种粉末活性炭(PAC)对CODMn、TOC和UV254的去除效果并不十分理想。在中试条件下,当PAC投量为5～30mg/L时,经混凝沉淀后,沉淀水中的CODMn浓度基本在3.0mg/L左右;沉淀水中的TOC浓度均低于5.0mg/L,对TOC的去除率为21.34%～44.78%;3种PAC对UV254的去除效果差别较明显,去除效果由好到差依次是杏壳炭、椰壳炭、煤质炭。PAC的有效作用时间段为开始投加至沉淀结束,对滤后水没有影响。

天然有机物对黄浦江原水中次溴酸稳定性的影响

试验考查了水中次溴酸的自分解及与天然有机物反应的消耗速率。结果表明去离子水中次溴酸分解的二级反应速率常数kdisp为14.8-62.7 mol-1.L.h-1。富里酸和腐植酸对次溴酸的消耗均可用二级反应速率方程拟合,富里酸的消耗速度更快,慢反应阶段二级速率反应常数约为2.47×103 mol-1.L.h-1。黄浦江原水中次溴酸与次氯酸的初期耗量和后期分解速度无明显差异。通过次溴酸分解速率常数估算原水有机物含量相当于4.57 mg/L CODMn,和原水测定值相近。铜氧化物和铜离子比铁氧化物和铁离子更能够促进次溴酸的分解。

黄浦江水源突发挥发酚污染应急处理研究

针对黄浦江上游水源可能发生的突发挥发酚污染事故,开展应急处理小试和中试研究,考察了混凝、PAC吸附和PAC吸附-常规工艺对原水中挥发酚的应急处理能力。结果表明,强化混凝方法无法有效应对原水突发挥发酚污染问题。PAC对原水中苯酚的Freundlich吸附等温式为q_e=0.428 6 C_e^(0.240 8),根据该式求得当原水苯酚浓度为0.008 mg/L时,PAC吸附应急处理的理论投加量为12 mg/L。PAC强化常规工艺可作为应急措施有效应对突发酚污染事故,当原水苯酚超标浓度为0.008 mg/L时,PAC最佳投加量为10 mg/L。

超滤膜处理黄浦江原水的中试研究

采用2种不同的混凝剂(聚合氯化铝PAC和硫酸铝),按照混凝/超滤组合工艺对黄浦江原水进行中试试验.结果表明:2种工艺均有较好的出水水质,在投加量(以Al3+计)和运行工况相同的条件下,两者都能长期、高效、稳定运行;在改善出水水质和缓解膜污染方面,PAC要好于硫酸铝.

黄浦江上游水源地规划方案研究

为进一步提高黄浦江上游水源地安全性,在分析黄浦江上游水源地现状及存在问题的基础上,综合流域规划布局,提出了黄浦江原水连通管"一线、二支、三点、四站"的规划方案,同时对后续水源方案———东太湖引水方案进行了初步探讨。研究表明,黄浦江上游原水连通管规划方案能够切实解决现状面临的难题,有效提高地区供水安全性;后续东太湖引水方案将进一步提高原水水质和保证能力。

黄浦江原水中阿特拉津农药类微污染预警研究

黄浦江原水存在上游阿特拉津农药类微污染的潜在水质风险。建立以在线生物发光菌毒性检测、便携式发光菌毒性检测及S∷CAN多参数仪联合应用的水质预警系统,对黄浦江原水和纯水配制不同浓度的阿特拉津水样并进行三种仪器的检测试验。结果表明,发光菌在纯水中对阿特拉津的毒性敏感度要高于在原水中,多参数检测仪在纯水中检测限低于在原水中的检测限,多参数检测仪和在线发光菌仪器对于黄浦江原水中阿特拉津的检测浓度级别为0.1 mg/L。

黄浦江上游原水水质特征与处理对策

黄浦江上游原水水质基本为Ⅲ-Ⅳ类,具有藻类较低、高锰酸盐指数高、季节性氨氮较高及低分子量溶解性有机物占多数的特征。常规工艺和强化常规工艺对分子量小于3000的溶解性有机物去除率不到5%,难以使出厂水CODMn降到3mg/L以下。周家渡水厂深度处理生产性应用研究结果表明:预臭氧+常规处理+臭氧活性炭对分子量小于1000的有机物与AOC具有良好的去处效果,能提高水的生物稳定性,改善口感,保障饮用水水质的安全,适合黄浦江上游原水给水厂的改造。

黄浦江上游水源地原水系统通水切换方案

为配合黄浦江上游水源地原水系统建成后的通水调试及运行切换,研究了系统主线管道充水逼气、泵站及管线运能测试、管道冲洗及通水切换各阶段的系统运行方案。根据金泽、松浦两处水源地联动互补的功能设计,对通水切换过程提出了松浦反向供水切换、金泽正向供水切换两种操作方案,并结合黄浦江上游五区实际供水情况进行水力计算,分别研究两种不同水源供水方案下系统压力控制点与运行工况,指导金泽、松江、松浦三座泵站的运行。

长江青草沙水源和黄浦江水源混合原水的混凝沉淀处理工艺

针对冬季长江原水和黄浦江原水的水质情况,通过混凝剂种类、混凝剂投加量、不同混凝沉淀条件几方面对两种原水及其以不同配比混合后原水的处理进行研究。结果表明,聚硫氯化铝（PACS）和聚合硫酸铝铁（PAFS）在处理低温混合原水时比硫酸铝节省投加量,浊度降到最低值时长江原水所需混凝剂硫酸铝的投加量为40~50 mg/L,低于黄浦江原水所需的60 mg/L,两种降速絮凝状态对混合原水处理效果相近,为保证常规处理后水质达标,冬季黄浦江和长江原水混合比例最好不超过3∶7。

黄浦江水源原水水质安全在线监测指标筛选

在黄浦江水源的主要风险源筛选、水源特征污染物分析、原水水质和出厂水水质对照以及在现有水质监测技术经济分析的基础上,提炼了黄浦江水源原水水质安全在线监测指标,为建立水源水质监测预警系统构建和设备选择提供了依据。

煤基压块活性炭在水深度净化过程的吸附特性

活性炭作为关键材料应用于水体深度净化处理工艺较为成熟可靠,国内大多数城市的市政自来水生产采用活性炭水深度净化工艺。以活性炭作为吸附剂对水中典型污染物进行净化处理,研究活性炭在水体深度净化过程中的吸附特性,为饮用水处理中活性炭的选择提供依据。采用新疆煤为原料制备的高效压块活性炭作为吸附剂处理黄浦江原水,以水体中UV_(254)和COD(Mn)为深度净化效果的评价指标。采用吸附等温模型和拟二级动力学模型对静态吸附试验数据进行拟合,评价活性炭对水中污染物的吸附性能;研究不同通水量条件下活性炭净化效果;采用上向流(自下而上)曝气生物吸附装置对黄浦江原水进行处理,推算活性炭服务期限;分析活性炭最佳再生试验条件。结果表明,该活性炭对黄浦江原水中以UV_(254)和COD(Mn)为指标的物质平衡吸附容量分别为0.481(cm·g)^(-1)和13.889 mg/g,相较于COD(Mn)指标,活性炭对以UV_(254)为指标的物质吸附更快;采用动态试验研究活性炭的处理效果,当通水倍数达到6990时活性炭对以UV_(254)和COD(Mn)为指标的物质吸附基本达到平衡,此时UV_(254)去除率降至50%,COD(Mn)去除率降至5.9%。对比吸附饱和活性炭与新活性炭的理化参数,发现在长期水流冲刷和水流剪切力作用下,活性炭的粒径变小、装填密度和强度增加。活性炭的服务期限主要通过其物理寿命反映,根据曝气及反冲洗过程中活性炭炭层和粒度的损耗程度,推算其服务期限约9.2 a。综合分析活性炭再生得率、再生后吸附性能恢复情况及再生成本等,当再生温度850℃、水蒸气流量80 m^(3)/min时,最优再生时间为3 h,可再生3次。