第三代工藝對水中致病微生物的去除作用
飲用水的微生物安全性無疑是首要的,是需要特別關注的。
本工藝對于致病微生物、藻類、以及水蚤、紅蟲等,具有預氧化殺滅、強化混凝、活性炭吸附、生物吸附、超濾截留及安全消毒等多級屏障。
超濾幾乎100%地對微生物截留,是最有效地去除“兩蟲”、除菌及病毒、除藻、除水蚤紅蟲等的方法。
超濾能截留生物活性炭出水中的細微炭粒,防止其對微生物的保護作用,增加微生物安全性。
對預氧化劑和消毒劑的選擇
可供選擇的有氯、氯氨、二氧化氯、臭氧、高錳酸鉀及高錳酸鹽復合劑。
氯用作預氧化劑,能生成大量氯化消毒副產物。
氯氨生成的消毒副產物比氯要低得多, THM或 HAA一般不超過 10μg/l 。
二氧化氯還原產物─亞氯酸鹽和氯酸鹽對人體有毒害作用。WHO 和我國衛生部標準規定亞氯酸鹽的濃度限值為 0.2mg/l,建設部標準放寬至 0.8mg/l ,所以不能認為是足夠安全的。
臭氧的消毒副產物─溴酸鹽是強致癌物,趨勢是將其降至檢不出。
高錳酸鉀尚未發現能生成對人體有毒害的氧化副產物,是最安全的預氧化劑。
氯、臭氧、二氧化氯殺藻、會使藻內容物外泄,造成二次污染。高錳酸鉀殺藻,藻內容物不外泄,也是最安全的。
如采用生物活性炭,則有持續消毒能力的預氧化劑不宜采用,如氯、氯氨、二氧化氯。可選用臭氧和高錳酸鉀及其復合劑對濾后消毒,由于超濾后的水已達到微生物安全性標準,所以消毒的目的不是殺菌,而是保持持續消毒能力,可選用氯、氯氨、二氧化氯,但以氯氨最佳。
第三代工藝——除濁工藝
超濾出水濁度為 0.1NTU 左右,與濾前濁度無關。
對高至數十 NTU 的進水,一般不會對超濾通量有大的影響。
對于更高濁度的源水,本工藝依靠濾前強化混凝沉淀,可使水的濁度降到數 NTU 至數十 NTU ,以滿足超濾對濾前水的要求,所以本工藝對高至數百 NTU 的源水是適用的。
對高至數千至數萬 NTU 的源水,可在本工藝前再增加預沉處理單元。
第三代工藝除有機物
對去除天然有機物,本工藝有化學預氧化、強化混凝、活性炭吸附、生物炭生物降解、超濾等多級屏障。
粉末活性炭與超濾聯用,可以大大延長粉末活性炭在反應器內的停留時間,大大提高在反應器內的的濃度,從而可以充分利用粉末活性炭的吸附容量;同時也使以粉末炭為載體的生物膜大大增加,從而顯著提高生物降解效果。
強化混凝可去除大分子天然有機物,而活性炭吸附及生物降解則可去除中、小分子有機物,化學預氧化則將部分大分子有機物氧化降解為中、小分子有機物,有利于后續活性炭吸附和生物降解,從而提高對有機物的去除效率。
采用高錳酸鹽為預氧化劑,氧化生成的新生態水合二氧化錳表面有豐富的羥基,可吸附水中有機物,從而使去除率進一步得到提高。
第三代工藝對微量有機污染物的去除
本工藝對水中微量有機污染物的去除,有化學預氧化、強化混凝、活性炭吸附、生物降解等多級屏障。
臭氧與高錳酸鉀及其復合劑預氧化能顯著提高除污染效果;活性炭是良好的除微污染劑;生物炭則有生物降解作用。
大量用作城市水源的湖、庫水體,由于藻類大量繁殖,常使水具有臭味。
化學預氧化、活性炭吸附和生物降解,是去除水中臭味的多級屏障,特別是臭氧和高錳酸鉀及其復合劑,都是優良的除臭味劑,后續的活性炭除臭也很有效。本工藝除臭十分有效。
第三代工藝對水中氨氮的去除
首代工藝基本沒有除氨氮的能力。
在第二代工藝中,氨氮主要在生物顆粒活性炭層中被去除,但由于水中溶解氧濃度有限,所以只能去除有限的氨氮。
在第三代工藝中,可在生物粉末活性炭反應器中通入空氣進行曝氣,從而不斷向水中供應溶解氧,再加上反應器中有高濃度生物膜量,從而能去除水中很高濃度的氨氮。