应对新的国家饮用水水质标准的现有水厂工艺改造技术对.ppt

1、应对新的国家生活饮用水卫生标准的水厂现有工艺技术改造对策,刘文君 教授 清华大学环境科学与工程系 饮用水安全研究所 所长,主要内容,生活饮用水水质标准（GB57492006）的特点 我国饮用水水源存在的问题 现有工艺的现状和挑战 水厂现有工艺改造的技术方案选择,生活饮用水卫生标准（5749-2006）指标特点,水质指标：106项，其中常规42项，非常规64项。 常规：42项， 1）微生物学：4 2）毒理学：15 无机物：12，有机物：3 3）感官和一般化学性：17 4）放射性：2 5）消毒剂：4,生活饮用水卫生标准（5749-2006）指标特点,水质指标：106项，其中常规42项，非常规64项

2、。 非常规：64项， 1）微生物学：2 （两虫） 2）毒理学：59 无机物：9，有机物：50 3）感官和一般化学性：3,新旧标准对比,增加了71项： 微生物指标：2 6 消毒剂：1 4 毒理指标：无机物：10 21 有机物：5 53 感官性状和一般理化指标：15 20 修订了8项： 总大肠菌群：3 CFU/L 不得检出 （CFU/100 mL） 砷：0.05mg/L 0.01mg/L 镉：0.01mg/L 0.005mg/L 铅：0.05 mg/l 0.01mg/L 硝酸盐：20 mg/L 10mg/L 四氯化碳：0.003mg/L 0.002mg/L 浑浊度：3 度 1 NTU 总放射性：0

3、.1 Bq/L 0.5 Bq/L 。,新标准的特点,加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求 统一了城镇和农村饮用水卫生标准 基本实现了饮用水标准与国际接轨,水源污染现状,水污染十分严重 据2007年的中国环境状况公报，全国197条河流407个地表水国控断面中，III类以内的水体只占49.9，IV类和V类水体占26.5%，属于劣V类水体占23.6。其中城市河段的污染更为严重，地下水水质在基本稳定的基础上有恶化趋势，大部分城市和地区的地下水存在一定程度的点状和面状污染。 主要污染物 高锰酸盐指数、氨氮、石油类,水污染现状,湖、库污染十分严重 据2007年的中国环境状况公报，全国28个国控

4、重点湖、库中，I类和II类占7.1，III类以内的水体只占21.4，IV类占14.3%， V类占17.9，有39.3%属于劣V类水体。 主要污染物 总N、总P、藻类及其分泌物,饮用水源中的主要污染物,耗氧量 氨氮 微量有机物 致病微生物 藻类 嗅、味 其它污染物,给水处理的目的,控制水传播致病微生物（原生动物、细菌、病毒等） 控制水中化学污染物（有毒物质和致癌、致畸、致突的“三致”物质） 提高水的舒适度（色、嗅、味和口感等）,给水处理传统工艺,混凝 沉淀 过滤 消毒 传统工艺是目前世界上应用最广泛的处理工艺。对普通的悬浮物、浊度、细菌、微生物等物质有较好的去除效果。然而在微量有机污染物、新型致

5、病微生物、消毒副产物控制等方面有较大的局限性，已经不能满足现代社会发展的要求。,常规工艺改进的必要性,我国水源水质已受到不同程度污染，污染成份 越来越复复杂，短期内不会有根本好转。 水质标准越来越严格，水质指标数量和限值都有大幅度提高。 常规处理工艺(混凝沉淀、过滤、消毒)已无能为力，必须采用氧化、吸附、生物降解等新技术组成的综合工艺才能制成安全干净的生活饮用水。,给水处理新工艺流程,常规处理,预处理,深度处理,消毒,预处理工艺的类型 氯气预氧化 化学氧化 高锰酸钾预氧化 二氧化氯预氧化 氧化法 臭氧预处理 生物滤池 预处理 生物氧化 生物接触氧化 粉末活性炭 吸附法 粘土吸附,给水处理新工艺

6、(预处理),给水处理新工艺(预处理),常规净水工艺的改进,混凝与沉淀 过 滤,生物滤池 强化过滤 炭砂过滤 浮滤池 翻板滤池,高密度澄清池 强化混凝（调pH、加助凝剂、增加混凝剂量） Actiflo澄清池 微涡旋 浮沉池,给水处理处理新工艺(深度处理),活性炭吸附 臭氧活性炭 光催化氧化 微滤 超滤,深度处理,膜过滤,给水处理处理新工艺(消毒),优化氯消毒 采用统合式（IDDF）消毒设计框架 顺序消毒技术 紫外线复合消毒 二氧化氯消毒 臭氧消毒,优化消毒,TOC,有机物分类,POC,NBDOC,BDOC,DOC,AOC,COC,不同工艺单元对有机物去除能力,不同工艺单元对有机物去除能力,尺寸(

7、m),近似分子量,10-3,10-2,10-1,100,101,103,104,105,106,107,108,难降解有机物,DDT PCBs等,多糖(淀粉、纤维素、果胶),藻类、原生动物,胞外梅,细菌碎片,有机碎片,氮磷物,富里酸,菌胶团,脂肪酸,腐殖酸,糖类,蛋 白 质,氨基酸,细菌,烃类,病 毒,亲水酸,粘土腐殖质金属复合物,形成BDOC 的主要有机物,具有胶体性质有机物,POC,水中有机物的相对尺寸或相当分子量,生物处理 (主要去除分子量小于1000的亲水性有机物),活性炭吸附 (主要去除分子量小于3000的憎水有机物和三致物质),混凝沉淀过滤 (去除率约30%),混凝沉淀过滤 (去除

8、率大于90%),备 注,1. 水中大分子有机物的分子量和相对尺寸不同资料来源有差异 2. 生物处理对分子量1000的有机物有一定去除，但在给水处理中 不是主要去除对象,水处理工艺,102,DOC,净水厂改造的基建投资与运行费用,预处理采用生物滤池或生物接触氧化池 去除 氨氮效果好。基建投资增加80120元/m3/d ，运转费增加0.05元/ m3 。 深度处理采用臭氧-活性炭 基建投资增加200300元/m3/d ，运转费增加0.20.3元/ m3。 紫外线消毒 投资增加 2030元/m3/d ，运转费增加0.015元/ m3。,经济指标,藻类含量较高的水库水：一般SS、氨氮、CODMn均较低，： 臭氧预氧化混凝气浮臭氧活性炭工艺。 一般水源水 （氨氮3.0mg/L，CODMn6.0mg/L）： 原水生物预处理混凝沉淀活性滤料过滤臭氧活性炭,深度处理工艺选择,氨氮浓度较低、CODMn较高的水源水(氨氮3.0mg/L，CODMn8.0mg/L) 原水生物处理强化混凝沉淀活性滤池臭氧+活性炭,深度处理的