摘要：本文(wen)通過(guo)對青甸湖水源水及生物陶粒小(xiao)試工(gong)藝各(ge)單元(yuan)出水中不同分子量的(de)(de)可溶(rong)解性有機(ji)物的(de)(de)分布（含量）進行(xing)測定，從(cong)而分析了水源水有機(ji)物的(de)(de)含量，各(ge)單元(yuan)工(gong)藝對有機(ji)物的(de)(de)去除情況及各(ge)單元(yuan)工(gong)藝的(de)(de)互補(bu)性。

關鍵(jian)詞：分(fen)子量法 有機物(wu)分(fen)布及去(qu)除 青(qing)甸湖

一、概況

青甸湖(hu)(hu)位于紹興(xing)市區以(yi)西，錄屬鑒湖(hu)(hu)水(shui)(shui)系，水(shui)(shui)量豐富(fu)，是紹興(xing)市自來水(shui)(shui)總公司西郭水(shui)(shui)廠的取水(shui)(shui)源。近年來由于多種原因(yin)，湖(hu)(hu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)逐年惡化(hua)，有機物及(ji)藻類含量較高，呈(cheng)富(fu)營養化(hua)狀態。

由于有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)污(wu)染引起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)濾池堵塞，凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)成本(ben)增加，消(xiao)毒副產(chan)物增多以及(ji)管網水(shui)(shui)(shui)(shui)中細菌再繁(fan)殖等問題，對(dui)(dui)傳統的(de)(de)(de)(de)(de)凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)工藝提出挑戰，為(wei)此紹興水(shui)(shui)(shui)(shui)司(si)與清華大(da)學環境工程系合作(zuo)，建立生(sheng)物處理(li)小(xiao)試工藝，對(dui)(dui)青甸湖水(shui)(shui)(shui)(shui)源水(shui)(shui)(shui)(shui)中有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)進(jin)(jin)行研(yan)(yan)究(jiu)。據(ju)資料反饋(kui)，針對(dui)(dui)水(shui)(shui)(shui)(shui)中有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)物，目前可采(cai)用測定分(fen)子(zi)量大(da)小(xiao)及(ji)分(fen)布(bu)、Ames試驗致突變物、可同(tong)化有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)物（AOC）等手(shou)段對(dui)(dui)其進(jin)(jin)行研(yan)(yan)究(jiu)。而有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)(de)(de)(de)形態及(ji)大(da)小(xiao)是影(ying)響有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)物在水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)、化學及(ji)生(sheng)物化學行為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)因素，了解水(shui)(shui)(shui)(shui)中有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)量分(fen)布(bu)及(ji)特性是凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)工藝研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)力依據(ju)。因而，本(ben)文通(tong)過測定不(bu)同(tong)分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)布(bu)情況，對(dui)(dui)小(xiao)試工藝各單(dan)元對(dui)(dui)不(bu)同(tong)分(fen)子(zi)量有(you)(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)情況進(jin)(jin)行了研(yan)(yan)究(jiu)。

二、小試工藝及分子量(liang)測定方法

（一）小試工藝

1、工藝(yi)流程：根(gen)據青甸湖水(shui)源水(shui)有機物(wu)含量高，呈富營養化(hua)狀態的水(shui)質特點(dian)，在紹興市自來水(shui)總公司(si)青甸湖取水(shui)口(kou)建立了(le)一套小試裝(zhuang)置，其流程如圖2-1所(suo)示：

2、工藝設備：

（1）水泵DBZ-250-28-40型(xing)

（2）空壓(ya)機：V-0.67/7型

（3）高位水箱：0.5×0.5×0.5M3

（4）混合池反應(ying)：¢140mm,高0.23m

（5）斜板沉淀池：1.3×0.3×0.7M3,斜板0.3×0.3M2,斜板間距0.1m

（6）調節(jie)水箱：0.5×0.5×0.5M3

（7）生物陶粒柱：¢230mm,高4m，陶粒層厚2m

（8）砂(sha)濾柱(zhu)：¢100mm，高4m,0.8～1.0mm均質(zhi)濾砂(sha)，濾層厚1.2m

(9)活性炭(tan)(tan)吸附柱：¢100mm，活性炭(tan)(tan)層高1.2m,ZJ-15型炭(tan)(tan)

3、運行參數

（1）陶粒柱：濾速4m/h；反(fan)沖周期(qi)7天；反(fan)沖強度氣為151/m2.s、水為10～151/m2.s。

（2）活性炭：接觸時間10min;濾速10m/h。

（二）測定方法

有(you)機(ji)物分子量(liang)分布的(de)測定采用膜過(guo)濾(lv)法。采用一系列超濾(lv)膜，通過(guo)級級過(guo)濾(lv)，得(de)到不同(tong)分子量(liang)下的(de)溶(rong)(rong)液，進(jin)一步測定溶(rong)(rong)液的(de)有(you)機(ji)物特(te)性(xing)，從而獲(huo)得(de)待測水(shui)樣不同(tong)分子量(liang)下有(you)機(ji)物的(de)特(te)性(xing)。（具(ju)體(ti)由清華大學(xue)環境工程實驗(yan)室(shi)測定）

三、實驗結果及分析

（一）實驗結果：

1、原水(shui)及各單元出(chu)水(shui)中小于某一(yi)分子量(liang)的(de)有機物的(de)分布（含量(liang)）見(jian)表3-1及圖3-2。

表3-1 原水及各單元工藝出水小于某一分子量有機物分布 分子量（D） 原水DOC 混凝沉淀出水DOC 生物陶粒出水DOC 活性炭出水DOC 絕對值（mg/l 占總量的百分比（%） 絕對值（mg/l) 占總量的百分(fen)比(bi)（%） 絕對值（mg/l) 占總量的百(bai)分比（%） 絕對值（mg/l) 占總(zong)量的百(bai)分比（%） 〈500 1.670 33.6 1.610 34.0 0.665 19.8 0.557 28.1 〈1K 2.540 51.1 3.190 67.3 1.773 52.8 0.724 36.6 〈3K 3.990 80.3 4.400 92.8 2.780 82.8 1.040 52.5 〈10K 4.680 94.2 4.700 99.2 2.901 86.4 1.750 88.4 〈100K 4.970 100.0 4.740 100.0 3.358 100.0 1.980 100.0

2、原水及各單元工(gong)藝(yi)出水中不(bu)同分子量(liang)區(qu)間有機物分布（含量(liang)）見表(biao)3-3及圖3-4。

表3-3 原水有各單元工藝出水中不同區間有機物分布 分子量區間 原水DOC 混凝沉淀出水DOC 生物陶粒出水DOC 活性炭出水DOC 絕對值（mg/l 占總(zong)量的百(bai)分比（%） 絕對值（mg/l) 占總量(liang)的百分比(bi)（%） 絕對值（mg/l) 占(zhan)總量的百分比（%） 絕對值（mg/l) 占總量的百分比（%） 0-500D 1.670 33.6 1.610 34.0 0.665 19.8 0.557 28.1 500D-1K 0.870 17.5 1.580 33.3 1.108 33.0 0.147 7.4 1K-3K 1.450 29.2 1.210 25.5 1.007 30.0 0.316 16.0 3K-10K 0.690 13.9 0.300 6.3 0.121 3.6 0.710 35.9 10K-100K 0.290 5.8 0.040 0.8 0.457 13.6 0.230 11.6

3、各單元工藝(yi)對不同(tong)分子量有機物的去除能(neng)力見(jian)表3-5。

四、試驗結果分析

1、出表3-1、3-3及圖3-2、3-4可看(kan)出青甸湖水源水有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)含(han)量(liang)很高（＜100KD的(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)DOC值近(jin)5mg/1＞），有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)污(wu)染嚴重，其有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)主要是分子量(liang)小于(yu)3000道爾頓的(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)，而其中(zhong)500D以下和1KD~3KD之間的(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)含(han)量(liang)較(jiao)高。

2、出表3-3、3-5及(ji)圖3-4可(ke)以清楚(chu)地看出各分(fen)子量區間有機物(wu)在各單(dan)元中的去除情況：

(1)、分(fen)子(zi)量(liang)為(wei)0~500D的有機(ji)物(wu)(wu)主要(yao)在生物(wu)(wu)處理單元去(qu)除(chu)。生物(wu)(wu)處理對(dui)(dui)這部分(fen)有機(ji)物(wu)(wu)的去(qu)除(chu)率為(wei)58.7%；從小試工藝對(dui)(dui)這部分(fen)有機(ji)物(wu)(wu)的總去(qu)除(chu)率為(wei)66.6%及這部分(fen)有機(ji)物(wu)(wu)在總溶解性有機(ji)物(wu)(wu)中所占比(bi)例來看，同樣說明生物(wu)(wu)處理對(dui)(dui)其去(qu)除(chu)能力最強。

(2)、分子量(liang)為500D~1KD的(de)有(you)機物主要經活性炭（GAC）吸附去(qu)除(chu)，GAC對其(qi)的(de)去(qu)除(chu)達(da)86.7%。生(sheng)物生(sheng)理對其(qi)也(ye)有(you)一定(ding)的(de)去(qu)除(chu)（近30%）。小試工藝對其(qi)總的(de)去(qu)除(chu)率為83.1%。

（3）、分子量為(wei)(wei)1KD~3KD的(de)有機(ji)物主要經過GAC吸(xi)附去(qu)除，GAC對其(qi)(qi)的(de)去(qu)除近70%。混凝沉(chen)淀對其(qi)(qi)有較低的(de)去(qu)除（近17%）。小試工(gong)藝(yi)對其(qi)(qi)總的(de)去(qu)除率為(wei)(wei)78.2%。

（4）、分(fen)子量為(wei)3KD~10KD的有機物(wu)主要(yao)經混凝沉(chen)淀(dian)及生(sheng)物(wu)處理去(qu)除(chu)(chu)，混凝沉(chen)淀(dian)及生(sheng)物(wu)處理對其去(qu)除(chu)(chu)率分(fen)別為(wei)56.5%、60%。小試工藝使(shi)此部分(fen)有機物(wu)有少量增(zeng)加。

（5）、分(fen)(fen)(fen)子量為10KD~100KD的(de)有機(ji)(ji)物(wu)主要(yao)經混凝(ning)土沉淀去(qu)(qu)除(chu)，混凝(ning)沉淀對其去(qu)(qu)除(chu)率為86.2%。而生(sheng)物(wu)處(chu)理使此(ci)部分(fen)(fen)(fen)有機(ji)(ji)物(wu)增，經GAC后又(you)有部分(fen)(fen)(fen)去(qu)(qu)除(chu)，小試工(gong)藝(yi)對其總的(de)去(qu)(qu)除(chu)僅為20.7%。可(ke)見(jian)，對于(yu)(yu)此(ci)部分(fen)(fen)(fen)有機(ji)(ji)物(wu)的(de)去(qu)(qu)除(chu)，生(sheng)物(wu)處(chu)理應置于(yu)(yu)混凝(ning)沉淀之前，以(yi)提高整個工(gong)藝(yi)的(de)去(qu)(qu)除(chu)效率。

3、各(ge)單(dan)元工(gong)藝(yi)對(dui)不同(tong)分(fen)子(zi)量(liang)有(you)(you)機(ji)物(wu)的(de)去除(chu)(chu)具有(you)(you)互補性(xing)。出表3-5可以看出：混凝沉淀主要去除(chu)(chu)分(fen)了(le)量(liang)>10KD的(de)有(you)(you)機(ji)物(wu)；生(sheng)物(wu)處理的(de)有(you)(you)效作(zuo)用區(qu)間是(shi)分(fen)子(zi)量(liang)為<500D及在3KD~10KD之間的(de)有(you)(you)機(ji)物(wu)，前者(zhe)靠(kao)(kao)微生(sheng)物(wu)的(de)同(tong)化作(zuo)用，后者(zhe)靠(kao)(kao)生(sheng)物(wu)的(de)膜的(de)吸(xi)附(fu)作(zuo)用去除(chu)(chu)；GAC對(dui)分(fen)子(zi)量(liang)在500K~3KD的(de)有(you)(you)機(ji)物(wu)吸(xi)附(fu)非常有(you)(you)效。可見，各(ge)單(dan)元工(gong)藝(yi)對(dui)溶解性(xing)有(you)(you)機(ji)物(wu)的(de)去除(chu)(chu)具有(you)(you)明顯(xian)的(de)互補性(xing)，沒哪一種(zhong)單(dan)元工(gong)藝(yi)對(dui)有(you)(you)機(ji)物(wu)具有(you)(you)廣譜的(de)去除(chu)(chu)能(neng)力(li)，因(yin)而當水源水中有(you)(you)機(ji)物(wu)分(fen)布較均勻時，需要將各(ge)單(dan)元工(gong)藝(yi)組合(he)起來，才能(neng)有(you)(you)效去除(chu)(chu)各(ge)種(zhong)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)有(you)(you)機(ji)物(wu)，提高整(zheng)個工(gong)藝(yi)對(dui)有(you)(you)機(ji)物(wu)的(de)整(zheng)體(ti)去除(chu)(chu)效率。

五、結論

在(zai)對水源(yuan)水及小(xiao)試工藝(yi)各單元出水有(you)機物(wu)分布（含量）分析(xi)的基礎上，可得出如下結論：

1、青甸湖水源水有(you)(you)(you)機物含量(liang)很(hen)高，有(you)(you)(you)機物污染嚴重，其有(you)(you)(you)機物主(zhu)要是分子量(liang)小于3000道(dao)爾頓(dun)的有(you)(you)(you)機物，而其中500D以下和(he)1KD~3KD之間的有(you)(you)(you)機物含量(liang)較高。

2、分(fen)(fen)子量(liang)為(wei)0~500D的(de)有機物(wu)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)在生(sheng)物(wu)陶(tao)料單元(yuan)(yuan)去除(chu)；分(fen)(fen)子量(liang)為(wei)500D~3KD的(de)有機物(wu)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)經活性炭（GAC）吸(xi)附去除(chu)；分(fen)(fen)子量(liang)為(wei)3KD~10KD的(de)有機物(wu)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)經混凝沉淀及(ji)生(sheng)物(wu)陶(tao)料單元(yuan)(yuan)去除(chu)；分(fen)(fen)子量(liang)為(wei)10KD~100KD的(de)有機物(wu)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)經混凝沉淀去除(chu)。

3、各(ge)單(dan)元工(gong)藝對溶解(jie)性(xing)有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)去除(chu)具(ju)(ju)有(you)明顯的(de)(de)(de)互(hu)補性(xing)，沒哪一種單(dan)元工(gong)藝對有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)具(ju)(ju)有(you)廣譜(pu)的(de)(de)(de)去除(chu)能力，當水(shui)源水(shui)中有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)分布(bu)較均(jun)勻時，需要將各(ge)單(dan)元工(gong)藝組合起(qi)來(lai)，才(cai)能有(you)效去除(chu)各(ge)種分子(zi)量的(de)(de)(de)有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)，從而提高(gao)整個(ge)工(gong)藝對有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)整體去除(chu)率。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章