用分子量法對青甸湖水源水中有機物分布及去除的

用分子量法對青甸湖水源水中有機物分布及去除的研究摘要：本文通過對青甸湖水源水及生物陶粒小試工藝各單元出水中不同分子量的可溶解性有機物的分布（含量）進行測定，從而分析了水源水有機物的含量，各單元工藝對有機物的去除情況及各單元工藝的互補性。關鍵字：分子量法有機物分布及去除青甸湖一、概況青甸湖位于于紹興市區(qū)以以西，錄屬鑒鑒湖水系，水水量豐富，是是紹興市自來來水總公司西西郭水廠的取取水源。近年年來由于多種種原因，湖水水水質逐年惡惡化，有機物物及藻類含量量較高，呈富富營養(yǎng)化狀態(tài)態(tài)。由于于有機污染引引起的濾池堵堵塞，凈水成成本增加，消消毒副產(chǎn)物增增多以及管網(wǎng)網(wǎng)水中細菌再再繁殖等問題題，對傳統(tǒng)的的凈水工藝提提出挑戰(zhàn)，為為此紹興水司司與清華大學學環(huán)境工程系系合作，建立立生物處理小小試工藝，對對青甸湖水源源水中有機物物的去除進行行研究。據(jù)資資料反饋，針針對水中有機機物，目前可可采用測定分分子量大小及及分布、Ames試驗致突變變物、可同化化有機物（AOC）等手段對對其進行研究究。而有機物物的形態(tài)及大大小是影響有有機物在水中中的物理、化化學及生物化化學行為的重重要因素，了了解水中有機機物的分子量量分布及特性性是凈水工藝藝研究的有力力依據(jù)。因而而，本文通過過測定不同分分子量的有機機物的分布情情況，對小試試工藝各單元元對不同分子子量有機物的的去除情況進進行了研究。二、小試工工藝及分子量量測定方法（一）小試試工藝1、工藝流程程：根據(jù)青甸甸湖水源水有有機物含量高高，呈富營養(yǎng)養(yǎng)化狀態(tài)的水水質特點，在在紹興市自來來水總公司青青甸湖取水口口建立了一套套小試裝置，其其流程如圖2-1所示：2、工藝設設備：（1）水泵DBZ-2250-288-40型（2）空壓機：V-0.667/7型（3）高位水箱箱：0.5×00.5×0..5M3（4）混合池反反應：￠140mmm,高0.23m（5）斜板沉淀淀池：1.3×00.3×0..7M3,斜板0.3×00.3M2,斜板間距0.1m（6）調(diào)節(jié)水箱箱：0.5×00.5×0..5M3（7）生物陶粒粒柱：￠230mmm,高4m，陶粒層厚2m（8）砂濾柱：￠100mmm，高4m,0..8～1.0mm均質濾砂，濾濾層厚1.2m(9)活性炭吸附附柱：￠100mmm，活性炭層層高1.2m,,ZJ-155型炭3、運行參數(shù)數(shù)（1）陶粒柱：：濾速4m/h；反沖周期7天；反沖強強度氣為151/mm2.s、水為10～151/mm2.s。（2）活性炭：：接觸時間10minn;濾速10m/h。（二二）測定方法法有機物物分子量分布布的測定采用用膜過濾法。采采用一系列超超濾膜，通過過級級過濾，得得到不同分子子量下的溶液液，進一步測測定溶液的有有機物特性，從從而獲得待測測水樣不同分分子量下有機機物的特性。（具具體由清華大大學環(huán)境工程程實驗室測定定）三、實驗結結果及分析（一）實驗驗結果：1、原水及各各單元出水中中小于某一分分子量的有機機物的分布（含含量）見表3-1及圖3-2。表3-1原水水及各單元工工藝出水小于于某一分子量量有機物分布布分子量（D）原水DOC混凝沉淀出水DDOC生物陶粒出水DDOC活性炭出水DOOC絕對值（mg//l占總量的百分比比（%）絕對值（mg//l)占總量的百分比比（%）絕對值（mg//l)占總量的百分比比（%）絕對值（mg//l)占總量的百分比比（%）〈5001.67033.61.61034.00.66519.80.55728.1〈1K2.54051.13.19067.31.77352.80.72436.6〈3K3.99080.34.40092.82.78082.81.04052.5〈10K4.68094.24.70099.22.90186.41.75088.4〈100K4.970100.04.740100.03.358100.01.980100.02、原水及及各單元工藝藝出水中不同同分子量區(qū)間間有機物分布布（含量）見見表3-3及圖3-4。表3-3原水水有各單元工工藝出水中不不同區(qū)間有機機物分布分子量區(qū)間原水DOC混凝沉淀出水DDOC生物陶粒出水DDOC活性炭出水DOOC絕對值（mg//l占總量的百分比比（%）絕對值（mg//l)占總量的百分比比（%）絕對值（mg//l)占總量的百分比比（%）絕對值（mg//l)占總量的百分比比（%）0-500D1.67033.61.61034.00.66519.80.55728.1500D-1KK0.87017.51.58033.31.10833.00.1477.41K-3K1.45029.21.21025.51.00730.00.31616.03K-10K0.69013.90.3006.30.1213.60.71035.910K-1000K0.2905.80.0400.80.45713.60.23011.63、各單元元工藝對不同同分子量有機機物的去除能能力見表3-5。分子量區(qū)間原水DOC混凝沉淀出水DDOC生物陶粒出水DDOC活性炭出水DOOC工藝總去除率數(shù)值（mg/11）數(shù)值（mg/11）去除率（%）數(shù)值（mg/11）去除率（%）數(shù)值（mg/11）去除率（%）（%）0-500D1.6701.6103.60.66558.70.55716.266.6500D-1KK0.8701.580~1.10829.90.14786.783.11K-3K1.4501.21016.61.00716.80.31668.678.23K-10K0.6900.30056.50.12159.70.710~~10K-1000K0.2900.04086.20.457~0.23049.720.7四、試驗結結果分析1、出表33-1、3-3及圖3-2、3-4可看出青甸甸湖水源水有有機物含量很很高（＜100KD的有機物DOC值近5mg/1＞），有機機物污染嚴重重，其有機物物主要是分子子量小于3000道爾頓的有有機物，而其其中500D以下和1KD~33KD之間的有機機物含量較高高。2、出表3-3、3-5及圖3-4可以清楚地地看出各分子子量區(qū)間有機機物在各單元元中的去除情情況：(1)、分子量為0~5000D的有機物主主要在生物處處理單元去除除。生物處理理對這部分有有機物的去除除率為58.7%；從小試工工藝對這部分分有機物的總總去除率為66.6%及這部分有有機物在總溶溶解性有機物物中所占比例例來看，同樣樣說明生物處處理對其去除除能力最強。(2)、分子量為500D~~1KD的有機物主主要經(jīng)活性炭炭（GAC）吸附去除除，GAC對其的去除除達86.7%。生物生理理對其也有一一定的去除（近30%）。小試工藝對其總的去除率為83.1%。（3）、分子量為1KD~3KD的有機物主要經(jīng)過GAC吸附去除，GAC對其的去除近70%。混凝沉淀對其有較低的去除（近17%）。小試工藝對其總的去除率為78.2%。（4）、分子量為3KD~10KD的有機物主要經(jīng)混凝沉淀及生物處理去除，混凝沉淀及生物處理對其去除率分別為56.5%、60%。小試工藝使此部分有機物有少量增加。（5）、分子量為10KD~100KD的有機物主要經(jīng)混凝土沉淀去除，混凝沉淀對其去除率為86.2%。而生物處理使此部分有機物增，經(jīng)GAC后又有部分去除，小試工藝對其總的去除僅為20.7%。可見，對于此部分有機物的去除，生物處理應置于混凝沉淀之前，以提高整個工藝的去除效率。3、各單元工藝對不同分子量有機物的去除具有互補性。出表3-5可以看出：混凝沉淀主要去除分了量>10KD的有機物；生物處理的有效作用區(qū)間是分子量為<500D及在3KD~10KD之間的有機物，前者靠微生物的同化作用，后者靠生物的膜的吸附作用去除；GAC對分子量在500K~3KD的有機物吸附非常有效。可見，各單元工藝對溶解性有機物的去除具有明顯的互補性，沒哪一種單元工藝對有機物具有廣譜的去除能力，因而當水源水中有機物分布較均勻時，需要將各單元工藝組合起來，才能有效去除各種分子量的有機物，提高整個工藝對有機物的整體去除效率。五、結論在對水源水水及小試工藝藝各單元出水水有機物分布布（含量）分分析的基礎上上，可得出如如下結論：1、青甸湖水水源水有機物物含量很高，有有機物污染嚴嚴重，其有機機物主要是分分子量小于3000道爾頓的有有機物，而其其中500D以下和1KD~33KD之間的有機機物含量較高高。2、分子量為0~5000D的有機物主主要在生物陶陶料單元去除除；分子量為為500D~~3KD的有機物主主要經(jīng)活性炭炭（GAC）吸附去除除；分子量為為3KD~110KD的有機物主主要經(jīng)混凝沉沉淀及生物陶陶料單元去除除；分子量為為10KD~~100KDD的有機物主主要經(jīng)混凝沉沉淀去除。3、各單元工工藝對溶解性性有機物的去去除具有明顯顯