生物氧化、化学氧化在饮用水处理中应用.ppt

译文要求 李智: 请将每张幻灯片中的主要内容 翻译出来,或者翻译出关键结论. 不必全文翻译. 生物氧化、化学氧化技术 在饮用水处理中的应用 张玉先 教授 同济大学 上海 中国 Tongji-Uni. China Shanghai 1、中国的水源现状 中国人均水资源2200m3，占世界平均水平的1/4。实际可能利用的水资源为8000-9000亿m3。 在充分考虑节约用水的情况下，目前估算用水总量为7000-8000亿m3，已接近可利用水量的上限。 全国排放工业废水约500-600亿m3，严重污染了水源。加上生活污水和农田排水污染，已使我国大部分城市内的河流发黑发臭。 中国最发达地区的环太湖城市群、珠江、黄河周边城市面临饮水困难问题，现已提出大力加强城市饮用水保证技术研究和整治水环境工程研究。 2、长距离引水 城市内的河流已不能作为饮用水源，不得不舍近求远另辟水源或上游引水。南水（长江水）北调，可以缓解北方缺水问题。有赖于长江水源水一定保持不受污染的条件。 上海黄埔江水源水来自太湖，同样水质不良。上海自来水厂已有30％的水源水取自长江。 上海大规模的长江引水工程－青草沙水库工程正在设计施工。在长江中的岛上兴建4.35亿m3的避咸水库，由2根DN3600mm的过江管道引水708万m3/d输送到一些大的自来水厂。 3、 自来水厂传统处理工艺及强化 目前，中国大多数自来水厂处理工艺是： 混凝 沉淀（澄清） 石英砂过滤 消毒 管网。 水源轻微污染后，即原水的CODMn＜5mg/L，NH3－N＜2mg/L时，一般采用强化上述工艺。在混凝之前投加化学氧化剂或者投加PAC。能够使出厂水中CODMn＜3mg/L，NH3－N＜0.5mg/L。 4、生物氧化技术的应用和发展 当水源污染常年不变，即原水的CODMn＝8～10mg/L，NH3-N＝3～5mg/L时，大多在混凝之前增加生物氧化预处理工艺。同时，在石英砂过滤后增加深度处理工艺。 其中生物氧化预处理工艺借鉴了日本的技术。 初始阶段： 因为填料上积泥太多，清除困难，使用越来越少。现正在研究去除污泥问题。 发展阶段： 填料在水流和气流作用下旋转，相互碰撞使积泥脱落，构造复杂些。 目前阶段： 填料体积占30％～50％， 去除NH3-N 80％～90％以上。 5、化学氧化技术的发展和应用 (1) ClO2预氧 ClO2对苯环具有一定亲和性，容易氧化。在藻类叶绿素中的吡咯环和苯环类似，同样，ClO2也会亲和吡咯环、氧化叶绿素、使藻类新陈代谢终止，合成蛋白质中断而死亡。 同时，ClO2在投加量较高的条件下，透过细胞壁与细胞内的氨基酸反应杀藻。 当水中藻类在1000万个/L以下时，投加ClO2 3～5mg/L，沉淀出水藻类杀灭90％以上。 ClO2预氧化去除异味 滋生藻类，容易产生异味，水中含有酚、硫化物也产生臭味。投加ClO2后，利用其单电子转移反应机理，可氧化酚类物质和硫化物。 ClO2氧化除铁除锰 除铁、除锰最简单的方法是充氧曝气，使Fe2+氧化为Fe3＋变成Fe(OH)3，把Mn2＋氧化为Mn4+变为MnO2，经砂滤池过滤去除。 如果铁、锰含量较高，仅利用曝气充氧氧化效果不好，特别是水中含有锰时，一般曝气充氧去除水中锰不足50％，应考虑采用强氧化剂氧化法。 ClO2氧化除锰效果优于O3、KMnO4，当水源水中锰含量0.5～1.0mg/L时，投加ClO2 1～2mg/L，滤后水锰含量0.1mg/L。同时除铁90％以上。 ClO2氧化去除有机物等其它物质 ClO2氧化也是基于破坏有机物分子结构， 原水CODMn6mg/L时，投加ClO2 2～3mg/L，去除CODMn不足10％。 ClO2氧化水中氰化物、亚硝酸盐，不与氨氮反应。投加量过多有时会使水的色度增加。 ClO2加入水中后，会有50％～70％转变为ClO2－与ClO3－，对血红细胞有损害，对碘的吸收代谢有干扰，还会使血液中胆固醇升高。国家《生活饮用水卫生标准》规定氯酸盐、亚氯酸盐含量控制在0.7mg/L以下。 ClO2氧化分解有机物具有较强的选择性。它能氧化去除水中的Fe2+、Mn2+、氰化物、酚等；能氧化硫醇、仲胺和叔胺，消除水中的不愉快气味，却不易氧化醇、醛、酮、伯胺等有机物，导致去除不彻底。 （2）高锰酸钾氧化除污染应用 高锰酸钾氧化除污染工艺是近几年在我国推广的技术。高锰酸钾能氧化水中部分微量有机污染物、氧化藻类等。 高锰酸钾的氧化还原能力虽然比O3低，不像O3、ClO2那样迅速，但能和水中无机物生成无机化合物，有利于沉淀去除。在正常pH条件下，氧化成（MnO2）。 MnO2又能吸附其他有机物。所以认为高锰酸钾具有氧化和二氧化锰吸附双重除污