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再生水景观水体色度和嗅味控制试验研究
周军1 于德淼2 白宇1 刘晓霞3 甘一萍1 马军2
(1.北京市排水集团,北京 100061;2.哈尔滨工业大学,哈尔滨 150080;
3.北京科技大学,北京 100083)
摘 要 对再生水景观水体中色度和嗅味进行测定,分析DePAT?系统对色度和嗅味的处理效能。研究结果表明,DePAT?系统中旁滤单元对色度有较强的去除能力,但湖水中色度仍出现积累,这主要是由于藻类和悬浮物所引起的;DePAT?系统对嗅味物质MIB、IPMP、TCA有很强的去除能力。
关键词 再生水,景观水体,色度,嗅味,表色
色度和嗅味是人类评价水体水质最早的指标之一,也是直接反映水质好坏程度的重要参数。近些年来,由于水资源的匮乏,再生水在人们的生产生活中得到广泛的应用,再生水回用于景观水体也日益引起人们的重视。再生水景观水体一般具有流动性差、自净能力较差、污染物含量高且不断积累等特点[1]。这些性质易使水体产生色度积累、散发令人不愉快的气味,水体失去了观赏功能,自身的景观美学价值大减。再生水景观水体中普遍存在色度和嗅味过高的问题,如何解决它是我们面临的重要任务[2,3]。
1 试验材料和方法
本试验以北京排水集团培训中心景观湖为研究对象。该水体以高碑店污水厂经混凝沉淀深度处理的再生水为源水和补水,湖体积600m3,平均水深1m。再生水水质见表1。景观湖采用DePAT?系统循环处理,试验时间从6月25日至7月11日。检测湖水中色度和嗅味的含量并分析色度的变化趋势,水温为24℃—2
表1 高碑店污水厂再生水水质
名称
数值范围
平均值
TN(mg/L)
15.0-23.7
20.4
TP(mg/L)
1.6-4.6
3.4
BOD5(mg/L)
2.0-9.1
5.7
浊度(NTU)
1.0-3.6
2.2
色度(度)
15-35
26
藻类计数(个/L)
1.27E+05-5.73E+05
3.18E+05
粪大肠菌群(个/L)
2.40E+05-7.20E+06
1.88E+06
DePAT?系统是北京排水集团自主研发,用于控制景观水体富营养化和“水华”现象的处理维护工艺。它由水处理旁滤单元、水力条件改善单元及生态改善单元三部分组成,是多种处理工艺的组合系统。在处理过程中DePAT?工艺各部分可以形成多级屏障效应,发挥协同作用,有效改善景观水水质,抑制“水华”爆发,美化生态环境。
根据现场试验条件,旁滤单元采用混凝沉淀过滤(机械加速澄清池+砂滤池)和慢滤工艺,其循环处理流量分别为6m3/h和1.2m3/h。混凝剂采用聚合氯化铝,投量为50
水体中显色物质是多种多样的,主要分以下几类:显色有机物、藻类和悬浮物、可溶性显色离子及其与有机物形成的螯合物等。它们之中有溶解于水中产生色度,称为真色;也有悬浮在水中的产生的色度,称为表色。由于色度组成的复杂性,将所有显色物质检测出来是很困难的,因此本试验采用标准铂钴标准比色法,测定水体所有显色物质呈现的色度集合[4,5]。
景观水嗅味可分为两类:一类是天然发生的异嗅,另一类是人为产生的异嗅。再生水景观水体发生异嗅的原因通常主要是藻类和放线菌的生长。通常在温度较高、日照充足、营养丰富、湖体底泥不断累积的情况下,藻类和放线菌生长旺盛,分泌出嗅味物质,造成湖水有土霉味和鱼腥味[6,7]。嗅味的测定分为感官分析法和仪器分析法,感官分析法依靠人的嗅觉直接对水样进行测定,设备和操作简单,便于现场的测定,但由于检测者的主观差异,分析结果不够准确,有较大的差异性[8]。试验中采用气相色谱-质谱联用仪对水样中的主要四种嗅味物质(2-甲基异茨醇(2-Methylisoborneol, MIB),2-甲氧基-3-异丙基-吡嗪(2-Methoxy- 3-isopropyl-pyrazine,IPMP),2-甲氧基-3-异丁基-吡嗪(2-Methoxy-3-isobutyl- pyrazine,IBMP),2,4,6-三氯苯甲醚(2,4,6-Trichloroanisole,TCA))进行了定量检测。检测仪器美国Aglient公司6890NGC- 5973NMS。表2为检测的嗅味物质的分子式及嗅阈值[9]。
表2 嗅味物质的分子式及嗅阈值
嗅味物质
2-methylisoborneol
(MIB)
2-isopropyl-3-methoxy pyrazine
(IPMP)
2-isobutyl-3-methoxy pyrazine
(IBMP)
2,4,6-tri chloroanisole
(TCA)
分子式
C11H20O
C8H12ON2
C9H14ON2
C7H5OCl3
分子量/g·mol-1
168
152
166
222
结构式
嗅阈值/ng·L-1
29
7
2
2
2试验结果与
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