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水源水的污染和饮用水标准的提高促进了饮用水净化工艺的发展,常规处理工艺已经不能保证良好的出水水质。为了经济、有效去除消毒副产物前驱物,保障饮用水的水质安全,本文以微污染黄河水为处理对象,通过实验室小试开展了微污染水强化处理技术研究,分析了强化混凝、强化过滤工艺处理微污染源水的运行特性,并确定了强化工艺的动力学参数。 论文通过有机物分子量分布和化学分级系统分析了黄河水的颗粒分布特征,实验结果表明黄河水主要污染颗粒物的粒径范围在2~5μm之间,有机物分子量主要集中在3~10K之间,这部分颗粒物质是引起浊度的主要原因。有机物化学分级实验表明,黄河水源水中疏水碱性物质含量均不高,主要以疏水酸和亲水性物质为主要有机污染物。 通过烧杯混凝实验考察了常规絮凝剂AlCl3对黄河水有机物的去除效果;通过四种絮凝剂的对比实验,优选出了强化混凝的最佳絮凝剂,此外考察了pH对有机物的去除效果的影响。实验结果表明黄河水常规处理不稳定,通过提高絮凝剂的投加量实施强化混凝可以有效去除水中的DOC和UV254,且有机物的去除率随投药量的增加而升高,这表明对水源水实施强化混凝来去除有机物是可行的。四种絮凝剂的对比实验表明,HPAC和FeCl3比AlCl3和聚合氯化铝(PAC)更为有效的去除浊度, HPAC的最佳投药量(0.06mmol/L)要小于FeCl3(0.12mmol/L)。四种絮凝剂混凝过程中pH下降不同,其中HPAC下降最缓慢;在中等投药量条件下,HPAC对DOC和UV254以及SUVA的去除效果最好。HPAC对分子量在3~10K的有机物和疏水碱和疏水中性物质去除效果明显。对FeCl3和AlCl3来说,降低pH能有效提高絮凝效果,但是对PAC和HPAC影响不大。 炭砂双层滤池强化过滤试验结果表明,强化过滤对浊度、高锰酸盐指数、UV254、氨氮、亚硝酸盐氮的去除主要发生在上层生物活性炭层,去除率分别为75.8%、33.1%、39.1%、60.6%、62.4%、46.6%和65.0%。对硝酸盐氮的积累能力表现也最为明显,相比增加了1.23mg/L。炭砂双层滤池对沉后水中的高锰酸盐指数、UV254、氨氮、亚硝酸盐氮和色度的去除效果均优于单层的均质石英砂滤料,去除率分别为41%、49.2%、71%、78.6%,出水色度小于5,保证率为100%。对浊度的去除效果两者基本等同。炭砂滤池在40h过滤周期内滤池滤速的降低幅度较小,且对出水水质影响不大。