«Микрозагрязнение» — это термин для очистки воды, который появился в моей стране только в последние годы. К источникам микрозагрязненной воды относятся воды, физические, химические и микробиологические показатели которых больше не могут соответствовать требованиям к качеству воды «Стандарта экологического качества поверхностных вод» в качестве источника питьевой воды. Однако, когда люди упоминают слово «микрозагрязнение», они не знают, каковы конкретные показатели загрязнения водоема. Это очень общая концепция. К микрозагрязняющим веществам относятся: мутность, цвет, запах, сульфиды, оксиды азота, вредные и токсичные вещества [такие как тяжелые металлы (ртуть, марганец, хром, свинец, мышьяк и др.)], патогенные микроорганизмы и др. превышали норматив, но в большинстве случаев это источники воды, микрозагрязненные органикой. Явление микрозагрязнения водных объектов вызвало большие трудности при выборе процессов очистки питьевой воды.
1. Характеристика качества воды микрозагрязненных водоисточников за последние годы.
① Комплексные показатели органических веществ, такие как ХПК, БПК, TOC и т. д., становятся более ценными. Чем больше значения этих показателей в исходной воде, тем больше в воде органических веществ и тем серьезнее загрязнение. Например, растворенный кислород в исходной воде обычно составляет от 5 до 10 мг/л. Если он упадет ниже 5 мг/л, она больше не пригодна в качестве источника питьевой воды. Когда растворенный кислород составляет менее 1 мг/л, исходная вода может начать плохо пахнуть из-за разложения органических веществ. Например, когда БПК исходной воды составляет менее 3 мг/л, качество воды хорошее; когда оно достигает 7,5 мг/л, качество воды ухудшается; когда оно превышает 10 мг/л, качество воды крайне плохое, а растворенный кислород в воде близок к нулю.
② Концентрация аммиачного азота (NH3-N) увеличивается.
③ Запах очевиден.
④ Результат теста Эймса на мутагенность положительный, тогда как из источника воды с хорошим качеством воды должен быть отрицательный.
2. Опасность микрозагрязненной воды
Центральным вопросом очистки микрозагрязненной воды в развитых странах является удаление микрозагрязнителей, состоящих в основном из ассимилируемого органического углерода (АОУ) и аммиака, для достижения биологической стабильности питьевой воды. Концентрация загрязняющих веществ в источниках микрозагрязненной воды в моей стране намного выше, чем концентрация микрозагрязнителей в развитых странах. Что касается качества воды, в исследованиях по очистке микрозагрязненной воды в моей стране в последние годы основные показатели качества воды класса IV в «Стандарте экологического качества поверхностных вод» (GB 3838-2002) обычно используются как стандарт оценки, то есть CODn<8mg/L, Kjeldahl ammonia<2mg/L, and BOD<6mg/1. The properties and hazards of micro-pollutants are summarized as follows.
(1) Органические вещества Органические вещества в микрозагрязненной воде можно разделить на природные органические вещества (НОМ) и синтетические органические вещества (SOC). К природным органическим веществам относятся вещества, образующиеся в результате гниения и разложения животных и растений в естественном цикле, также известные как органические вещества, потребляющие кислород; синтетические органические вещества представляют собой в основном токсичные органические загрязнители. Наличие органических веществ в воде стабилизирует частицы, увеличивает количество коагулянта и загрузку адсорбера из активированного угля. Некоторые токсичные и вредные загрязнители не только трудно поддаются разложению, но также обладают биоаккумуляцией и «трехопасными» (канцерогенными, тератогенными и мутагенными) эффектами, которые очень вредны для здоровья населения.
Кроме того, растворимые органические вещества (РОВ) в водоемах легко вступают в реакцию с различными окислителями и дезинфицирующими средствами в процессе очистки питьевой воды. Наиболее распространенная реакция происходит с жидким хлором с образованием тригалометанов (ТГМС), галогенуксусных кислот (ХААС) и других галогенированных побочных продуктов дезинфекции, большинство из которых, как было показано, вызывают рак у экспериментальных животных.
(2) Азот-аммиак существует в воде в форме органического азота, аммиака, нитрита и нитрата. Скорость удаления аммиачного азота при использовании в качестве коагулянтов солей металлов и алюминия очень низкая. В процессе водоочистки и системе водораспределения концентрация аммиака 0,25 мг/л достаточна для роста нитрифицирующих бактерий. Органические вещества, выделяемые нитрифицирующими бактериями и аммиаком, вызывают проблемы с запахом. Аммиак также потребляет много хлора с образованием хлораминов, что снижает эффективность дезинфекции и может образовывать побочные продукты дезинфекции хлорциан, влияя на эффективность окисления органических веществ в воде. В воде аммиак окисляется до нитритов и нитратов. Накопление нитритов заменяет положение кислорода в эритроцитах, что в конечном итоге приводит к удушью; высокие концентрации нитратов могут вызвать отравление после приема внутрь.
(3) Запах и вкус: питьевая вода с резким запахом и вкусом по-прежнему имеет неприятный вкус даже после обработки водной установкой.
(4) Вещества трех опасностей: после хлорирования питьевой воды в ней могут образовываться вещества «трех опасностей», которые угрожают здоровью человека.
(5) Железо и марганец: Питьевая вода с высоким содержанием железа и марганца образует красновато-коричневые осадки, которые окрашивают постиранную одежду и имеют металлический привкус; кроме того, вода со слишком высоким содержанием железа и марганца склонна к размножению железо- и марганцевых бактерий, засорению и коррозии труб.
(6) Фтор и мышьяк: некоторые источники воды могут содержать фтор или мышьяк из-за геологических условий или промышленного загрязнения, а фтор и мышьяк могут вызывать заболевания человека.
(7) Водоросли и токсины водорослей: некоторые питательные водоемы, богатые аммиаком и фосфором, вызывают бурный рост водорослей при подходящей температуре воды. Токсины водорослей, выделяемые клетками водорослей, не только придают воде запах, привкус и тошноту, но также являются токсичными. В тяжелых случаях его нельзя пить или использовать вообще. Произошли серьезные последствия и неблагоприятные последствия.
3. Технология глубокой очистки микрозагрязнений исходной воды.
Основными технологиями глубокой очистки микрозагрязнений водопроводной воды являются следующие:
3.1. Процесс биоактивации озона
Принцип: Этот процесс сочетает в себе две технологии: окисление озоном и адсорбцию биоактивированным углем. Сначала органические вещества в воде окисляются озоном для частичного разложения или преобразования их в более легко разлагаемые вещества, а затем для дальнейшего удаления этих веществ используется биоактивированный уголь.
Эффект: глубокая обработка озоном-биоактивированным углем может значительно улучшить скорость удаления таких показателей, как перманганатный индекс, общий органический углерод (TOC) и UV254, а также оказывает хороший эффект удаления стойких органических веществ, таких как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), хлорорганические пестициды (OCP) и галоидуксусная кислота (HAA).
3.2. Процесс нанофильтрации
Принцип: Нанофильтрация — это технология мембранного разделения с диапазоном размеров пор между мембраной обратного осмоса и ультрафильтрационной мембраной, подходящая для разделения небольших органических молекул с относительной молекулярной массой от 300 до 500.
Эффект: Нанофильтрация оказывает хороший эффект удаления обычных показателей качества воды и следов органических веществ, особенно органических веществ с большой относительной молекулярной массой, таких как предшественники побочных продуктов дезинфекции и хлорорганические пестициды. Однако он оказывает ограниченное удаляющее действие на полициклические ароматические углеводороды с небольшой относительной молекулярной массой.
3. 3. Предварительная озоновая обработка + традиционная обработка + основной процесс озоно-биологического активированного угля.
Принцип: Это процесс глубокой очистки, который объединяет несколько технологий, включая предварительное озоновое окисление, традиционную коагуляционно-седиментационную фильтрацию и основную озоно-биологическую обработку активированным углем.
Эффект: Этот процесс может значительно улучшить скорость удаления загрязняющих веществ, таких как CODMn, TOC, UV254, одновременно снижая содержание предшественников побочных продуктов дезинфекции (DBFP) и улучшая биологическую стабильность сточных вод.
Таким образом, в целом, для микрозагрязнения исходной воды соответствующим ведомствам необходимо эффективно контролировать загрязнение источников воды в долгосрочной перспективе и изменить текущую ситуацию с плохим качеством воды, чтобы обеспечить безопасность питьевой воды и здоровье людей. Что касается технологии глубокой очистки, каждый метод имеет свои области применения и ограничения, и необходимо выбрать подходящий процесс глубокой очистки в соответствии с конкретным качеством воды и требованиями очистки.
