针对高藻高有机引黄水的煤砂双层滤料过滤试验研究

发布时间：2020-08-25 23:38

【摘要】：课题以东营河口水厂为研究对象,对水厂水源地孤河水库水质进行了分析研究,总结了目前我国给水处理厂普通砂滤池的局限性,结合实际东营河口水厂的调研与监测,根据水厂现有滤池的问题制定了相应的试验方案。在水厂西工艺沉淀池旁组建了中试试验装置并进行了一系列的试验。研究结论能够为实际水厂现有滤池处理高藻高有机水的局限性提供优化改造方案建议,为滤池选型提供理论基础和技术支持。研究内容主要包括三个方面:(1)河口水厂滤池运行效果评估;(2)煤砂双层滤料去除有机物试验研究;(3)煤砂双层滤料去除藻类试验研究;(4)河口水厂滤池的改造方案设计。在河口水厂滤池运行效果评估研究中,通过对水厂原水孤河水库水的水质指标数据采集与分析,明确了水库水质具有高藻高有机污染特征。在河口水厂实地调研期间,将水厂现有工艺实际运行的出水指标进行汇总计算,发现水厂滤池的出水浊度、氨氮、COD_(Mn)、藻类总数、叶绿素a等虽都能达到饮用水卫生标准的要求,但针对孤河水库高藻高有机污染水质的处理能力有限,去除效果不稳定。面对这种状况应该从两方面考虑应对方法:一是加强水源地管理与保护,控制水体富营养化发展等。二是对水厂现有的对有机物及藻类物质去除效果有限的滤池进行改造。通过研究国内外对高藻高有机污染水质的过滤处理技术,和无烟煤-石英砂双层滤料滤池的发展现状,发现了无烟煤-石英砂双层滤料滤池具有含污能力强,对有机物及藻类去除效果好并且运行成本的优点,非常适合河口水厂现有滤池类型的改造。因此,试验选取煤砂双层滤料滤池类型,结合水厂的实际情况以及现有工艺的运行参数,通过与普通砂滤池的对比,研究其对常规水质指标、有机物指标及藻类指标的去除效果。试验采用中试实验的方式,在水厂西工艺沉淀池单元的廊道建立了中试滤柱装置。在煤砂双层滤料去除有机物试验研究中,试验对不同滤料的试验滤柱进行了常规水质指标和有机物指标的去除对比试验。结果表明煤砂双层滤料对浊度、氨氮的去除率在88.4%、75.47%,均明显高于单层砂滤料对浊度、氨氮的去除率80.47%、46.27%。且煤砂滤柱的出水浊度降到0.3NTU以下,去除效果非常明显。试验期间,煤砂滤池的进水与出水的pH值在7.5~8.0范围中,为无烟煤上微生物的硝化作用更好的发挥提供了适宜的环境,提高出水水质。煤砂滤池与普通砂滤相比,可有效去除水中的有机物,尤其对于小分子有机物去除效果较好。试验期间,煤砂滤池对COD_(Mn)、UV_(254)、TOC的平均去除率分别达到47.58%、64.18%、65.13%。煤砂滤池出水COD_(Mn)浓度、UV_(254)、TOC分别降到2.5mg/L、0.02cm~(-1)、4mg/L以下。通过对煤砂双层滤料对有机物去除机理研究,发现其主要依靠滤层截留、无烟煤吸附和生物降解作用去除有机物。煤砂双层滤料去除藻类试验的研究发现,试验期间,原水的藻类数量总体10~7数量级,常年处于富营养化水平。原水经处理后,藻类总数大幅下降,沉淀池去除了大部分藻类,过滤对藻类的去除起到关键作用。煤砂滤池对藻类总数、叶绿素a的去除率在88.4%、75.47%,均明显优于单层砂滤对浊度、氨氮的去除率80.47%、46.27%。煤砂双层滤料相比于单层砂滤料的对藻类的去除效果更好更稳定。藻类在无烟煤滤料滤层的分布规律为:随着过滤持续运行,藻类数量在滤层的分布逐渐增加。表层藻类含量最多,随着滤层的深入藻类数量分布较少。煤砂双层滤料过滤在有效去除浊度的基础上能有效提升有机物和藻类的去除能力。试验最后将翻板滤池改造为煤砂双层滤料滤池进行了方案设计。通过水厂西工艺的设计水量、滤速、反冲洗强度等参数,设计计算了煤砂双层滤料滤池的滤池面积、尺寸、滤池高度、配水系统等,并绘制了滤池的平面图、剖面图。为水厂的滤池改造提供方案参考。
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU991.24
【图文】：

水质类别,黄河流域,人为破坏,重工业

背景黄水库水出现高藻高有机污染问题河是中国的第二大河[1]。青海高原上的巴颜喀拉山北麓大约在古宗列盆地的发源地，其向东延绵流淌，穿过了黄土高原和黄淮海大平原，最终在山垦利县汇入渤海[2]。河被称为母亲河‖，养育着全国 12%的人口，灌溉着全国 15%的耕地[3]。源总量占全国水资源总量的 2.6%，在全国七大江河中居第 4 位。人均、亩全国的 30%和 20%，可见黄河可用水资源并不充沛[4]。着沿黄城市的迅猛发展，黄河水受到的污染越来越严重，水质不断恶化。境状况公布[5]：黄河流域轻度污染，主要污染指标为化学需氧量、氨氮氧量。黄河干流水质为优。黄河主要支流为轻度污染。黄河水系水质状况。

【参考文献】