论文部分内容阅读
伴随着经济飞速增长和城市快速扩张,环境问题越来越严重,水体中有机污染物含量不断增加,富营养化水体分布范围广,藻类水华频繁爆发,导致大量饮用水源水中同时含有藻类及多种有机微污染物。然而常规给水处理工艺对水体中藻类和有机污染物去除效率低下,难以有效保障出厂水质,严重威胁饮用水卫生安全。因此,开发可高效同步强化除藻和有机微污染物的技术具有重要意义。针对以上问题,本研究开发了紫外/过硫酸盐(UV/PS)预氧化强化混凝同步去除藻和有机污染物的技术,选择铜绿微囊藻和三氯酚(TCP)作为典型代表,考察了该工艺同步去除藻和TCP的效果;同时还通过考察UV/PS预氧化强化混凝对后续消毒副产物(DBPs)生成影响综合评价该技术的安全性;在此基础上,进一步研究了中试动态实验条件下UV/PS预氧化强化混凝处理实际含藻水效果,具体内容和结果如下:(1)UV/PS预氧化能够降低藻细胞表面Zeta电位,改变细胞粒径,进而强化混凝除藻,且TCP在预氧化处理后即可被完全去除;最佳PS投加量为100 mg/L,最佳预氧化时间为10 min;UV/PS预氧化可以破坏细胞完整性,使藻细胞释放胞内有机物(IOM),进而导致含碳消毒副产物(C-DBPs)和含氮消毒副产物(N-DBPs)的前体物增加。(2)UV/PS预氧化能够有效提升混凝沉淀处理汉江(HJ)、梁子湖(LZH)和野猪湖(YZH)三种实际含藻原水效率;通过光谱分析,发现UV/PS预氧化可以氧化去除含藻原水中的不饱和结构;UV/PS预氧化强化混凝沉淀处理实际含藻水,总体增加了氯化消毒时C-DBPs的生成量,但可减少N-DBPs的生成量。(3)构建UV/PS预氧化+混凝+沉淀+过滤的中试装置处理梁子湖含藻原水,结果表明:在动态实验条件下UV/PS预氧化能够提升实际水混凝效率,提高浊度和Chl-a去除率,且不影响出水碱度、硬度和总铝含量;最佳PS投加量为60 mg/L,最佳UV强度为340μW/cm~2,最佳预氧化时间为9 min;通过经济核算,得出UV/PS预氧化应用于中试动态实验研究处理单位水量的累计费用约为0.412元/m~3,其中药剂费用占78.6%。综上所述,UV/PS预氧化不仅能够强化混凝同步去除藻和TCP,还可以削弱复合污染的影响,是一种有效的应急除藻方案,可在水源爆发藻污染时有效保障供水水质。然而,UV/PS预氧化可破坏藻细胞,并释放胞内物,存在一定增加消毒副产物前体物的风险,需要进一步深入研究。