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1、第十章第十章 污、废水深度水深度处理和微理和微污染染源水源水预处理中的微生物学原理理中的微生物学原理第二节第二节 微污染水源水预处理中的微污染水源水预处理中的微生物学原理微生物学原理微污染水的概念微污染水的概念水中的主要微污染物水中的主要微污染物有机物有机物氮氮嗅味嗅味三致物质三致物质铁锰等铁锰等一、微污染水源水预处理的目的和意义一、微污染水源水预处理的目的和意义n定义：定义：微污染水源水是受到有机物、氨氮、磷及有毒污微污染水源水是受到有机物、氨氮、磷及有毒污染物较低程度污染的水源水。染物较低程度污染的水源水。二、水源水污染源和污染物二、水源水污染源和污染物n水源水污染源水源水污染源是指未经处
2、理的工业废水、生活污水、农是指未经处理的工业废水、生活污水、农业灌溉和养殖业排放水，还有未达标排放的处理水。业灌溉和养殖业排放水，还有未达标排放的处理水。污染物：污染物：有机物、氨氮、藻类分泌物、挥发物、氰化物、有机物、氨氮、藻类分泌物、挥发物、氰化物、重金属、农药等。重金属、农药等。1234微污染水源的水质特点微污染水源的水质特点氨氮氨氮浓度浓度升高升高水中水中溶解溶解性有性有机物机物大量大量增加增加嗅味嗅味明显明显致突致突变性变性的实的实验结验结果呈果呈阳性阳性有机物的水质分析有机物的水质分析水中有机物种类繁多，成分复杂。目前国内外均采用测定有机物替代参数，以衡量水中的有机物总量的情况。这
3、些替代参数主要有CODcr,CODMn和TOC等。CODcr：在强酸性溶液中，以重铬酸钾为氧化剂测得的化学需氧量。采用重铬酸钾与浓硫酸氧化法，能氧化水中绝大部分有机物。CODMn：也称耗氧量。用高锰酸钾作为氧化剂，只能氧化水中部分易氧化的有机物。TOC：总有机碳。它比BOD5或COD 更能直接表示有机物的总量。因此常被用来评价水体中有机物污染的程度。采用非分散红外TOC分析仪UV254:254nm波长下水样的紫外吸光度.紫外吸光度对于测量水中天然有机物如腐殖质等具有重要意义。1985年发布的生活饮用水卫生标准（GB574985）已不能满足保障人民群众健康的需要。卫生部和国家标准化管理委员会对原
4、有标准进行了修订，联合发布新的强制性国家生活饮用水卫生标准（GB57492006）常规指标常规指标感官性状和一般化学指标感官性状和一般化学指标色度，浑浊度，色度，浑浊度，pH，溶解性总固体，总硬度，溶解性总固体，总硬度，耗氧量，耗氧量，铁，锰，氯化物硫酸盐铁，锰，氯化物硫酸盐毒理学指标毒理学指标主要有砷，氟化物，氰化物等主要有砷，氟化物，氰化物等细菌学指标细菌学指标总大肠菌群，细菌总数，游离余氯总大肠菌群，细菌总数，游离余氯放射性指标放射性指标三、微污染水源水微生物预处理及微生物群落三、微污染水源水微生物预处理及微生物群落1、微生物预处理工艺、微生物预处理工艺n微污染水源水微生物预处理均采用微
5、污染水源水微生物预处理均采用膜法生物处膜法生物处理：理：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床等。生物流化床等。-具体选用时要具体选用时要根据水质情况根据水质情况和处理要求和处理要求而定。而定。三、微污染水源水微生物预处理及微生物群落三、微污染水源水微生物预处理及微生物群落2、水源水预处理的运行条件、水源水预处理的运行条件n微生物微生物 需要由需要由适应贫营养适应贫营养的异养除碳菌、硝化细菌和反硝化细菌、的异养除碳菌、硝化细菌和反硝化细菌、藻类、原生动物和微型后生动物组成的生态体系。藻类、原生动物和微型后生动物组成的生态体系。-足够的微生物群落足够的
6、微生物群落，选择生物膜法而不是活性污泥法的原因。，选择生物膜法而不是活性污泥法的原因。n供氢体供氢体 饮用水水源的水体都是清洁的或微污染的，缺少供氢体。饮用水水源的水体都是清洁的或微污染的，缺少供氢体。-加甲醇加甲醇-有毒、增加成本。有毒、增加成本。-低浓度的乙醇和糖代替低浓度的乙醇和糖代替（工程中）；电极生物膜反应器（工程中）；电极生物膜反应器微电微电解水放出氢解水放出氢来提供反硝化所需供氢体（研究中）。来提供反硝化所需供氢体（研究中）。三、微污染水源水微生物预处理及微生物群落三、微污染水源水微生物预处理及微生物群落2、水源水预处理的运行条件、水源水预处理的运行条件n溶解氧溶解氧 所需溶解氧
7、浓度一般为所需溶解氧浓度一般为 4mg/L以上。以上。n水温和水温和pH 一般一般pH为为7左右左右；水温保持；水温保持20以上。以上。n系统处理效率系统处理效率 CODcrCODcr去除率去除率10%-30%10%-30%；氨氮去除率；氨氮去除率75%75%以上。以上。-有机物去除率较低！目前国外处理水源水的主要目的有机物去除率较低！目前国外处理水源水的主要目的就是去就是去除有机物。除有机物。工程实例 某南方城市给水厂，水源为微污染湖泊水，原水水质某南方城市给水厂，水源为微污染湖泊水，原水水质如下表如下表：工程实例可以看出可以看出,有机物主要在预有机物主要在预臭氧与主臭氧阶段被去除臭氧与主臭
8、氧阶段被去除,去除率分别为去除率分别为24.5、27.3,常规处理中混凝沉淀、砂滤常规处理中混凝沉淀、砂滤对有机物的去除率较低对有机物的去除率较低,两两者相对预臭氧出水去除率总者相对预臭氧出水去除率总和仅为和仅为13.62；工程实例1预臭氧常规处理预臭氧常规处理+臭氧活性炭臭氧活性炭深度处理工艺对浊度有较强的深度处理工艺对浊度有较强的缓冲能力，在原水浊度波动较缓冲能力，在原水浊度波动较大的情况下，仍可保证出水浊大的情况下，仍可保证出水浊度度0.3NTU。常规处理工艺对浊度整体去除常规处理工艺对浊度整体去除率约率约95.5；砂滤出水经主臭；砂滤出水经主臭氧氧化和生物活性炭池过滤后，氧氧化和生物活
9、性炭池过滤后，其浊度得到进一步降低，对浊其浊度得到进一步降低，对浊度的平均去除率为度的平均去除率为37.8(相相对于砂滤池出水对于砂滤池出水)，生物活性，生物活性炭池出水浊度炭池出水浊度0.3 NTU。工程实例1 4 4月份，砂滤对月份，砂滤对NH3-NNH3-N有有较好的去除效果，随着较好的去除效果，随着水源水中水源水中NHNH3-N-N浓度的降浓度的降低，砂滤出水低，砂滤出水NHNH3-N-N低至低至0.01mg0.01mgL L-1-1。活性炭出水中存在活性炭出水中存在NHNH3-N N，出厂加氯可形成氯，出厂加氯可形成氯胺，对胺，对NH3-NNH3-N有一定的有一定的去除作用。去除作用。