城市污水再生处理过程消毒技术研究

【摘要】：城市污水的再生利用已经成为解决水资源短缺的主要途径之一，消毒是城市污水再生利用的关键环节，对整个再生水利用系统的公共安全保障起着至关重要作用。污水再生消毒工艺多样，消毒剂的投加量通常根据经验确定，并没有具体的科学指导。针对不同水质，提出杀菌效果好、消毒副产物产生少、生态风险较小的消毒工艺，对保障城市污水处理和再生利用的使用安全，具有十分重要的理论意义和实际意义。 本研究以目前污水再生过程广泛使用的次氯酸钠、紫外、臭氧三种消毒技术及其不同组合工艺为对象进行污水再生消毒技术研究，主要考察不同消毒方式对再生水处理过程砂滤、膜生物反应器(MBR)以及超滤(UF)工艺出水消毒的效果，对常规理化指标、微生物学指标、消毒副产物生成情况、荧光类物质的三维荧光光谱以及痕量有机物等进行测定和分析，综合考虑经济、技术、安全等因素，提出不同处理工艺出水的最佳消毒技术。通过本试验研究，主要结论如下： 砂滤出水的消毒宜选用臭氧与次氯酸钠组合消毒工艺。臭氧投加量为6mg/L与有效氯投加量为5mg/L组合工艺消毒时，出水的粪大肠菌群下降至3CFU/L，满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T l8921-2002)的要求，三卤甲烷（THMs）生成浓度为17.35g/L，与次氯酸钠单独消毒过程相同有效氯投加量相比，THMs生成量减少了78.08%。采用臭氧与次氯酸钠组合工艺消毒，大大降低了出水使用的生态安全风险。 MBR出水的消毒采用次氯酸钠、紫外、臭氧单独消毒对微生物都有很好的去除效果。在本试验条件下，宜采用紫外与次氯酸钠或者臭氧与次氯酸钠两种组合消毒工艺，可以大幅度提高对微生物的去除水平。两种组合工艺消毒出水中的总大肠菌群指标均能满足《污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)的要求。臭氧与次氯酸钠组合工艺消毒可以大幅度降低THMs生成量。 超滤出水水质较好，微生物含量较少，采用次氯酸钠、紫外、臭氧单独消毒与不同组合工艺消毒对微生物都有很好的去除效果。在本试验条件下，超滤出水宜采用次氯酸钠单独消毒。有效氯投加量为4mg/L时，出水的总大肠菌群指标满足《污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)的要求，THMs生成浓度为38.2g/L，低于饮用水标准限值。 【关键词】：再生水 次氯酸钠 臭氧 紫外 组合消毒
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 城市污水再生利用概述9-16
• 1.1.1 污水再生利用的重要性9-10
• 1.1.2 国内外污水再生利用现状10-14
• 1.1.3 污水再生利用途径14-16
• 1.2 污水再生利用消毒的必要性16-17
• 1.3 再生水常用消毒技术与发展方向17-21
• 1.3.1 再生水常用消毒技术17-20
• 1.3.2 再生水消毒技术发展方向20-21
• 1.4 课题研究内容、目标与意义21-23
• 1.4.1 研究内容21-22
• 1.4.3 研究目标与意义22-23
• 第2章 试验材料与方法23-31
• 2.1 试验用水来源23-24
• 2.1.1 砂滤工艺出水水质23
• 2.1.2 MBR 工艺出水水质23
• 2.1.3 超滤工艺出水水质23-24
• 2.2 消毒药剂和中试装置24-27
• 2.2.1 次氯酸钠消毒24
• 2.2.2 紫外线消毒24-25
• 2.2.3 臭氧消毒25-26
• 2.2.4 紫外与次氯酸钠组合消毒26
• 2.2.5 臭氧与次氯酸钠组合消毒26-27
• 2.3 试验分析项目与方法27-31
• 2.3.1 常规理化分析项目与方法27
• 2.3.2 痕量物质检测方法27-31
• 第3章 砂滤工艺出水消毒试验31-51
• 3.1 单独消毒技术31-43
• 3.1.1 次氯酸钠消毒31-35
• 3.1.2 紫外消毒35-37
• 3.1.3 臭氧消毒37-43
• 3.2 组合消毒工艺43-49
• 3.2.1 紫外与次氯酸钠组合消毒43-46
• 3.2.2 臭氧与次氯酸钠组合消毒46-49
• 3.3 单独与组合消毒效果对比49-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第4章 MBR 工艺出水消毒试验51-67
• 4.1 单独消毒技术51-59
• 4.1.1 次氯酸钠消毒51-54
• 4.1.2 紫外消毒54-56
• 4.1.3 臭氧消毒56-59
• 4.2 组合消毒工艺59-65
• 4.2.1 紫外与次氯酸钠组合消毒59-61
• 4.2.2 臭氧与次氯酸钠组合消毒61-65
• 4.3 单独与组合消毒效果对比65-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第5章 超滤工艺出水消毒试验67-83
• 5.1 单独消毒技术67-75
• 5.1.1 次氯酸钠消毒67-70
• 5.1.2 紫外消毒70-71
• 5.1.3 臭氧消毒71-75
• 5.2 组合消毒工艺75-81
• 5.2.1 紫外与次氯酸钠组合消毒75-77
• 5.2.2 臭氧与次氯酸钠组合消毒77-81
• 5.3 单独与组合消毒效果对比81-82
• 5.4 本章小结82-83
• 结论与建议83-85
• 参考文献85-91
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文91-93
• 致谢93

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