次氯酸钠深度处理城市污水厂二级出水的试验研究

【摘要】：为加快水体污染防治的进程，提高水环境质量，最终实现中水回用，国内污水处理厂均开展了一系列的提标改造工程。部分污水处理厂提标改造工程后的出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A排放标准。所以，寻求去除率高、运行稳定、经济性好的优化控制策略，已成为现有污水处理厂所面临的主要课题。消毒作为提标改造工程中的重点处理环节，其消毒效果对污染物的去除与优化控制，直接决定了污水处理厂功能性目标的实现。 提高消毒效率，寻求最佳消毒方式、消毒剂用量与试剂投加点以及了解各个因素（如温度、接触时间、pH值等）的改变和不同的水质对消毒效果产生的影响都是尾水消毒技术中需要注意和解决的问题。基于以上问题，本研究以城市污水处理厂二级出水为研究对象，为深入了解次氯酸钠消毒对出水水质的影响、合理选择深度处理工艺中次氯酸钠投加点位以及次氯酸钠投加量随单因素变化情况奠定理论基础。 本课题的研究内容包括：(1)以城市污水处理厂二级出水为研究对象，分析次氯酸钠投加量对粪大肠菌群消毒效果的影响、确定次氯酸钠消毒对出水水质的影响、对有机污染物的去除效果、对UV吸光度值的影响和生物毒性的变化。(2)以该污水处理厂二级出水为研究对象，综合比较消毒点设置在混凝-沉淀-过滤前和混凝-沉淀-过滤后两种深度处理工艺下，对水质的不同处理效果和对有机污染物的去除效果，从而确定最佳消毒投加点；(3)通过单独改变该污水处理厂二级出水某些影响因素，考察各个因素的改变对次氯酸钠消毒效果的影响并最终确定出该污水处理厂在实际运行中安全合理的消毒处理技术。 验结果表明： (1)次氯酸钠投加量在4mg/L时能够确保处理出水粪大肠菌群数在200个/L以内，余氯为0.9mg/L（以有效氯计），此时色度、UV254、SUVA、UV254/UV203、的去除率分别为22.39%、12.61%、12.61%、11.14%， E4/E6值下降幅度达到25.82%，但在此浓度下次氯酸钠对DOC、氨氮的去除效果并不明显； (2)随着次氯酸钠投加量的增加，色度、UV254、DOC、SUVA、UV254/UV203的去除率以及E4/E6的降幅呈现上升的趋势，当次氯酸钠投加量为20mg/L时，各污染物去除率达到最高。当次氯酸钠投加量达到10mg/L时出水氨氮浓度开始减少，且随着次氯酸钠投加量的增加，氨氮的去除率随之增高，当次氯酸钠投加量达到25mg/L时，氨氮的去除率最高可达96.67%； (3)经次氯酸钠消毒处理后的出水生物毒性有所增加，出水脱除余氯后生物毒性依然高于原水的生物毒性。这一出水经过低温静置一段时间后生物毒性逐渐降低。 (4)对于总磷（TP）的去除而言，在混凝之前投加次氯酸钠更有利；而对于色度和有机物的去除而言，在混凝过滤之后投加次氯酸钠更有利。 (5)在本试验水质条件下，低温不会影响次氯酸钠的消毒效果，但是会降低消毒的速率，而且低温条件下，次氯酸钠对粪大肠菌群的灭活具有滞后性，使得消毒接触时间延长。 (6)弱酸性环境更有利于次氯酸钠消毒效果的发挥；当出水水质为弱碱性时，要考虑加大次氯酸钠的投加量确保出水粪大肠菌群数能够达标。原水中的氨氮浓度对次氯酸钠的消毒效果并没有明显的影响。 【关键词】：二级出水 次氯酸钠 消毒 生物毒性
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要9-11
• Abstract11-14
• 第1章 绪论14-23
• 1.1 水资源现状14-16
• 1.1.1 世界水资源现状14-15
• 1.1.2 我国水资源现状15-16
• 1.2 污水深度处理现状16-18
• 1.2.1 污水深度处理的意义16
• 1.2.2 国内外污水深度处理概况16-18
• 1.2.3 深度处理工艺选择18
• 1.3 深度处理消毒技术概述18-23
• 1.3.1 水消毒技术的发展概况18-20
• 1.3.2 几种常用消毒药剂的比较20
• 1.3.3 次氯酸钠在深度处理中的应用20-23
• 第2章 课题研究的目的、意义及方法23-27
• 2.1 课题研究的目的及意义23-24
• 2.2 课题研究的内容24
• 2.3 试验材料及方法24-27
• 2.3.1 试验原水来源24
• 2.3.2 分析测试方法24-27
• 第3章 青岛市某污水处理厂二级出水次氯酸钠消毒效果及其对水质的影响研究27-45
• 3.1 试验原水与实验内容28-29
• 3.1.1 试验原水28
• 3.1.2 试验内容28-29
• 3.2 结果与讨论29-43
• 3.2.1 次氯酸钠投加量对二级出水消毒效果的影响29-33
• 3.2.2 次氯酸钠投加对二级出水色度的影响33-34
• 3.2.3 次氯酸钠投加对二级出水氨氮的影响34-35
• 3.2.4 次氯酸钠投加对有机污染物的影响35-41
• 3.2.5 次氯酸钠投加后生物毒性的变化41-43
• 3.3 本章小结43-45
• 第4章 青岛市某污水处理厂深度处理中次氯酸钠消毒点确定45-61
• 4.1 混凝试验材料与方法46
• 4.1.1 混凝剂种类及其浓度46
• 4.1.2 试验水力条件46
• 4.1.3 试验内容46
• 4.2 结果及分析46-59
• 4.2.1 不同深度处理工艺对 TP 去除效果对比47-48
• 4.2.2 不同深度处理工艺对色度去除效果对比48-50
• 4.2.3 不同深度处理工艺对有机污染物去除效果对比50-59
• 4.3 本章小结59-61
• 第5章 单因素对次氯酸钠消毒效果影响61-70
• 5.1 各个因素调节方法与实验内容61-62
• 5.1.1 各个因素调节方法61
• 5.1.2 试验内容61-62
• 5.2 结果与讨论62-69
• 5.2.1 pH 值对次氯酸钠消毒效果的影响研究62-64
• 5.2.2 温度对次氯酸钠消毒效果的影响研究64-66
• 5.2.3 氨氮对次氯酸钠消毒效果的影响研究66-69
• 5.3 本章小结69-70
• 第6章 结论与建议70-73
• 6.1 结论70-71
• 6.1.1 青岛市某污水处理厂二级出水次氯酸钠消毒效果及其对水质的影响研究70-71
• 6.1.2 青岛市某污水处理厂深度处理工艺中次氯酸钠消毒点确定71
• 6.1.3 单因素改变对次氯酸钠消毒效果影响71
• 6.2 建议71-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作76-77
• 致谢77

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