紫外消毒技术在水厂的应用及工程实例

与氯消毒、臭氧消毒等化学消毒相比,紫外线(ultraviolet,UV)消毒具有广谱灭菌、消毒接触时间短、不使用化学药剂、不会产生消毒副产物、便于实现自动化控制等优点。浙江某水厂供水能力为20万m3/d,工艺采用UV+次氯酸钠联合消毒工艺,充分利用UV消毒技术无消毒副产物的优势以及次氯酸钠消毒的持续消毒能力。工程应用中设定UV剂量为40.00 mJ/cm2,UV穿透率为90.00%,实际UV剂量为48.99 mJ/cm2。UV消毒后,菌落总数为未检出。补加氯量与常规投量相比下降约30%,UV消毒的应用可以在降低化学药剂投加成本的同时兼顾饮用水化学和生物安全性。工程的成功应用为相同类型的水厂消毒工艺的升级改造提供经验。

污泥低温干化技术及其在饮用水厂的实践

针对饮用水厂污泥高含水率问题,对A、B、C三个水厂的热泵低温干化设备运行效果及其结合太阳能工程实例(A水厂)进行了研究,分析了脱水污泥性质等因素对干化效果的影响。结果表明,A、B水厂干化设备的出泥含水率稳定低于55%,除湿能效分别为(3.0±0.2)、(3.2±0.2)kg/(kW·h);C水厂的除湿能效为(3.8±0.2)kg/(kW·h),高于A、B两水厂,但其低温干化后污泥含水率高于60%,除湿能效高的工程意义不大;聚丙烯酰胺类型和投加量会影响污泥胶黏性,间接影响除湿能效;污泥中粉、黏粒含量及天然有机物会增强污泥的胶黏性;C水厂前序机械脱水单元效果差,造成机械脱水后的自由水含量仍高达183.1%,导致污泥低温干化不充分。A水厂在太阳能供热期间,除湿能效高于8 kg/(kW·h),干化费用降低了75.5%。

在UV/H_(2)O_(2)去除对乙酰氨基酚工艺中Br^(-)的影响及其转化规律

Br^(-)是水和废水中常见的卤素离子,在高级氧化过程(advanced oxidation processes, AOPs)中通过形成不同种类的Br相关物种来发挥多种作用。在Br^(-)存在条件下,采用对乙酰氨基酚(acetaminophen, AAP)模拟废水进行UV/H_(2)O_(2)对其降解效能、机理以及Br^(-)转化规律的研究。结果表明,UV/H_(2)O_(2)降解AAP过程中,最佳去除率达到99.1%,但Br^(-)的加入抑制了AAP的降解和矿化,O~·_(2)和OH~·是UV/H_(2)O_(2)降解含Br^(-)的AAP模拟废水中主要活性物质,贡献率分别为45.5%和34.0%。当Br^(-)存在时,中性条件下,AAP降解速率最快,其一级动力学常数为0.048 4 min~(-1);其中活性溴物种(reactive bromide species, RBSs)对AAP降解的贡献率为14.1%。自由基浓度模拟结果表明,Br^(·-)_(2)可能在有机溴的形成过程中发挥着重要的作用。H_(2)O_(2)的直接还原作用导致Br^(-)转化率仅为18.0%。此外,由于溴自由基的加成,容易生成一些具有生态毒性的副产物,并通过分析溴代产物推测了AAP的降解路径。

给水处理纳滤膜阻垢剂性能评价

针对浙江某给水厂纳滤(NF)工程筛选合适的阻垢剂的需求,采用静态法和改进的动态法评价了5种商品阻垢剂(3种含磷、2种不含磷)。静态实验表明,5种阻垢剂的阻垢效果存在差异,但实验条件与实际工程运行环境差距大,无法得出适用于工程需要的阻垢剂最优投加量。在改进的基于浓缩原水的部分循环法动态实验中,5号阻垢剂在投量为2 mg/L时阻垢性能最优,但会导致NF浓水磷浓度超出0.06 mg/L的限值;在满足浓水TP要求下,2号阻垢剂、2 mg/L投量为最佳选择。静态和动态实验均表明,含磷阻垢剂的阻垢性能优于无磷阻垢剂。阻垢剂缓解膜污染的效果与膜比通量变化具有较好的相关性,且动态实验未造成膜的机械损伤以及影响膜截留能力。每组动态实验时间仅为2 h,实验条件更接近实际工程环境,可为阻垢剂选用提供更为合理的依据。