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常规应急水处理技术

来源: 兴沃特环保工程   点击次数:   更新时间:2016-10-25

常规应急水处理技术主要有:混凝沉淀、活性炭吸附、化学沉淀、化学氧化、离子交换、曝气吹脱和强化消毒等。

(1)混凝沉淀
混凝沉淀技术是常规给水处理系统中最为常用的一种工艺。混凝沉淀主要通过向原水中投加混凝剂,使原水中的颗粒物形成较大的絮状物,再经过沉淀处理后使其从水中去除。

混凝沉淀对水中的悬浮颗粒和胶体微粒具有较好的去除效果,也可去除水中的部分有机物,但对有机物去除效率不高且波动范围较大。常用的混凝剂一般为铁盐、铝盐或聚合物,主要包括:三氯化铝、三氯化铁、铝酸钠、硫酸铝和硫酸亚铁等。应用时,混凝剂的投加,易导致出水中的铝或铁含量超标,造成二次污染的问题。

(2)活性炭吸附
活性炭具有较大的比表面积及丰富的内部结构,是最广泛使用的吸附剂,具有较强的吸附能力。活性炭的种类很多,应用较多的是粉末活性炭和颗粒活性炭两种。

在应急水处理中,因活性炭对非极性和弱极性的有机物具有巨大的吸附能力,活性炭吸附技术常被开发作为有机污染物的应急处理技术。

(3)化学沉淀
化学沉淀法主要基于溶度积原理,通过调整pH、投加试剂或者是改变离子的价态,使金属或者非金属离子生成难溶于水的沉淀物质,再通过沉淀处理,去除重金属或者非金属污染物。化学沉淀法因具有工艺简单、沉降速度快、成本低廉、处理效果好等特点,已被广泛应用。化学沉淀法可除去水中的一些常见的重金属,如铭、铅、砷、镍、铬和钻等,其净化效果可达到10%~95%。

化学沉淀法主要包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和铁氧体法等处理方法,在饮用水的重金属处理中通常以中和沉淀法为主。硫化物沉淀法一般不需要对pH值进行后续调整,但硫化物沉淀剂会在水中有残留,造成二次污染,因此,硫化物沉淀法较多地应用在在废水处理中;铁氧体法可一次沉淀多种重金属离子,形成的沉淀颗粒大、容易分离且不会发生二次污染,但这种方法需要加热到70℃甚至更高,耗能比较大;中和沉淀法加入的碱沉淀剂无毒,不易造成二次污染,但在中和沉淀后,需加酸对水体的pH值进行调整,同时,由于形成的重金属沉淀颗粒细小、沉降速度较慢,为达到处理效果需与混凝剂配合使用。

(4)化学氧化
化学氧化技术是通过向水体中投加高锰酸钾、次氯酸钠、液氯、二氧化氯等强氧化剂,对水体中还原性污染物进行氧化降解的应急水处理技术。

研究表明,化学氧化技术可有效地应对硫化物、氰化物、亚硝酸盐和硫醇硫醚类等12种污染物,在微污染水源水的预处理及去除藻类有机物等方面取得了较好的实际应用效果。在2007年太湖蓝藻爆发水污染事件中,主要的污染物质是硫醇、硫醚类化合物,应急处理方法是:在取水口处投加3~5mg/L的高锰酸钾,氧化可氧化的污染物和致臭物质;然后在净水厂絮凝池前投加30~50mg/L的粉末活性炭,去除水中可被吸附的其他污染物和臭味物质,同时分解水中可能残余的高锰酸钾,经过应急处理后,自来水恢复到了蓝藻爆发之前的正常水平。

(5)离子交换
离子交换法主要用来去除水中的重金属离子。离子交换通过利用离子交换树脂本身的特性,在与水中的重金属离子接触时产生离子交换,从而使得水体中重金属浓度下降加以去除。研究表明,离子交换树脂对铜、镉、锌、银等离子具有很好的处理效果。但各类树脂容易受污染或者被氧化而导致失效,需要频繁再生,运行费用相对较高,因此在面对大水量的微污染的水源水时,并不能取得较好的处理效果。

(6)曝气吹脱
曝气吹脱法主要利用挥发性污染物在水相和气相的传质过程,通过向水中通入大量的空气或者其他气体,将其从水相中转移至气相中而被去除的应急水处理技术。曝气吹脱可用于去除水中难吸附、难氧化的挥发性污染物,如卤代烃类,通过在取水口外的水源地设置应急曝气设备将污染物加以吹脱去除。研究表明,曝气吹脱法可有效地应对难以被活性炭吸附法和化学氧化法去除的十余种挥发性污染物的处理,如三氯甲烷、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷、四氯化碳等。

(7)强化消毒
在水源发生大规模的微生物污染时,常采用强化消毒应急水处理技术。强化消毒技术主要通过增加消毒剂投量、延长消毒时间及增加消毒设施等方式来强化对病原微生物的灭活效果。可选择投加的消毒剂有:氯、臭氧、二氧化氯、紫外线辐照等。强化消毒技术对总大肠菌群、细菌总数、大肠埃希氏菌等具有较好的处理效果。2008年汶川地震灾后的应急供水处理中,通过采用增加消毒剂投量、延长消毒接触地时间的方法来强化消毒效果,以确保饮用水的安全,出厂水的余氯由0.40~7mg/L提高到0.8~1.2mg/L。