本書共分6章，主要介紹微污染水源水污染物及危害、微污染水庫(kù)水處理技術(shù)、新型氣浮沉淀技術(shù)與工藝、洪水期突發(fā)微生物污染處理技術(shù)與工藝、低溫低濁期突發(fā)微生物污染處理技術(shù)與工藝、湖庫(kù)高藻水預(yù)氧化除藻技術(shù)與工藝、紫外線消毒技術(shù)與工藝等內(nèi)容。
本書內(nèi)容基于3項(xiàng)省級(jí)課題的研究成果而形成，實(shí)用性較強(qiáng)，可供從事微污染水源水工程的技術(shù)人員、科研人員和管理人員閱讀參考，也可供高等學(xué)校市政工程、給排水科學(xué)與工程、環(huán)境工程及相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)使用。
本書內(nèi)容基于3項(xiàng)省級(jí)課題的研究成果而形成，為微污染水庫(kù)水源水凈水廠提供技術(shù)指導(dǎo)，突出其應(yīng)用性。本書編寫力求理論通俗易懂，技術(shù)描述語(yǔ)言簡(jiǎn)練，充分結(jié)合不同地區(qū)水庫(kù)水源水質(zhì)特點(diǎn)提出相應(yīng)水處理技術(shù)及工藝，具有廣泛的實(shí)用性。
飲用水安全直接關(guān)系廣大人民群眾的健康，讓百姓喝上放心水是重大民生問(wèn)題，從南到北，各地方政府對(duì)從源頭到龍頭的給水工程極其關(guān)注。
我國(guó)正處在高速城市化發(fā)展過(guò)程中，水污染治理取得了重要進(jìn)展，但仍然存在水污染事故的威脅，影響城市安全供水。水庫(kù)水相較于河流具有低溫低濁、高藻、突發(fā)高濁等水質(zhì)特點(diǎn)。夏秋季節(jié)，湖泊、水庫(kù)水容易出現(xiàn)藻類暴發(fā)事件，造成居民飲用水臭味、色度等超標(biāo)，簡(jiǎn)單的液氯氧化會(huì)出現(xiàn)藻毒素、鹵代烷等消毒副產(chǎn)物。春夏季汛期，水庫(kù)水顯現(xiàn)出高濁高微生物的特點(diǎn)。秋冬季節(jié)，北方地區(qū)多水源水庫(kù)水出現(xiàn)特殊種類微生物，如非典型大腸桿菌，劍水蚤等。目前，我國(guó)90%水廠采用混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒的常規(guī)水處理工藝。隨著生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的全面提升，水質(zhì)指標(biāo)增加了消毒副產(chǎn)物、微生物及有毒有害有機(jī)物等數(shù)十項(xiàng)指標(biāo)，水庫(kù)水源水的季節(jié)性水質(zhì)特征及突發(fā)微污染事件對(duì)水廠凈水技術(shù)及運(yùn)行工藝提出了新的要求。因此，對(duì)現(xiàn)有常規(guī)水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化改造，加強(qiáng)其應(yīng)對(duì)突發(fā)污染事件的能力尤為重要。
本書介紹新型的氣浮沉淀工藝，將氣浮和沉淀兩種工藝有機(jī)結(jié)合在一個(gè)構(gòu)筑物中，當(dāng)水體濁度較低或藻類含量較高時(shí)，運(yùn)行氣浮工藝；當(dāng)水體突發(fā)高濁或持續(xù)高濁時(shí)，運(yùn)行沉淀工藝，有效抵抗水庫(kù)水質(zhì)負(fù)荷的改變。對(duì)其工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、工藝運(yùn)行影響因素及運(yùn)行效果進(jìn)行詳細(xì)介紹，為新型氣浮沉淀工藝的推廣運(yùn)行提供技術(shù)支撐。微污染水庫(kù)水源水中，藻類的出現(xiàn)增加了氯消毒副產(chǎn)物出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。紫外線消毒技術(shù)因其高效、迅速和不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)，在飲用水處理行業(yè)中受到了越來(lái)越多的重視。本書闡述了密閉式紫外線消毒器的工藝特點(diǎn)、工藝運(yùn)行效果及消毒后細(xì)菌暗復(fù)活的影響條件，針對(duì)水庫(kù)水汛期突發(fā)微生物污染、低溫低濁突發(fā)微生物污染、高藻水問(wèn)題，提出水廠運(yùn)行組合工藝及方法，有效去除污染物、滅活微生物、控制消毒副產(chǎn)物，全面提升水廠應(yīng)對(duì)突發(fā)污染事件的能力。
本書內(nèi)容基于3項(xiàng)省級(jí)課題的研究成果而形成，可以為微污染水源凈水廠提供技術(shù)指導(dǎo)。本書力求理論通俗易懂，技術(shù)描述語(yǔ)言簡(jiǎn)練，充分結(jié)合不同地區(qū)水庫(kù)水源水質(zhì)特點(diǎn)提出相應(yīng)水處理技術(shù)及工藝，具有廣泛的實(shí)用性。本書可供從事微污染水源水工程的技術(shù)人員、科研人員和管理人員閱讀參考，也可供高等學(xué)校市政工程、給排水科學(xué)與工程、環(huán)境工程及相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)使用。
本書共分6章，第1章、第2章、第5章、第6章由沈陽(yáng)建筑大學(xué)楊輝執(zhí)筆；第3章、第4章由沈陽(yáng)建筑大學(xué)袁雅姝執(zhí)筆。全書由楊輝統(tǒng)稿。感謝柴新、嚴(yán)夢(mèng)姣、吳睿對(duì)本書撰寫提供的幫助。
由于著者水平有限，書中不足和疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)讀者提出寶貴意見(jiàn)。
著者
2021年4月
第1 章緒論1
1.1 我國(guó)水資源狀況 1
1.2 微污染水源水污染物及危害 2
1.2.1微污染水源水污染物種類 2
1.2.2微污染水源水污染物危害 2
1.3 水庫(kù)水質(zhì)特點(diǎn) 3
1.4 微污染水庫(kù)水處理技術(shù) 4
1.4.1氣浮-沉淀技術(shù) 4
1.4.2強(qiáng)化混凝技術(shù) 5
1.4.3化學(xué)預(yù)氧化技術(shù) 5
1.4.4飲用水消毒技術(shù) 5
1.5 生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 8
1.5.1我國(guó)生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 8
1.5.2浙江省優(yōu)質(zhì)水標(biāo)準(zhǔn) 13
1.5.3上海市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 13
1.5.4深圳市生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 17
第2 章新型氣浮沉淀技術(shù)與工藝25
2.1 水庫(kù)水處理工藝 25
2.2 氣浮沉淀處理技術(shù) 27
2.2.1氣浮-沉淀技術(shù)原理 27
2.2.2氣浮-沉淀技術(shù)研究現(xiàn)狀 29
2.3 新型氣浮沉淀工藝影響因素 33
2.3.1氣浮-沉淀工藝流程 33
2.3.2氣浮單元影響因素 35
2.3.3沉淀單元影響因素 49
2.3.4不同原水水質(zhì)PAC 投加量 55
2.4 新型氣浮沉淀運(yùn)行工藝 60
2.4.1水庫(kù)凈水廠運(yùn)行工藝 60
2.4.2主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù) 61
2.4.3氣浮單元運(yùn)行效果 64
2.4.4沉淀單元運(yùn)行效果 70
2.4.5氣浮和沉淀單元運(yùn)行效果對(duì)比 75
2.4.6組合工藝運(yùn)行效果 76
第3 章洪水期突發(fā)微生物污染處理技術(shù)與工藝79
3.1 水中常見(jiàn)病原微生物 79
3.2 化學(xué)消毒法 83
3.3 水庫(kù)汛期原水水質(zhì) 85
3.4 預(yù)氧化 86
3.4.1次氯酸鈉預(yù)氧化 87
3.4.2二氧化氯預(yù)氧化 88
3.4.3高錳酸鉀預(yù)氧化 89
3.4.4預(yù)氧化工藝參數(shù) 89
3.5 強(qiáng)化混凝 90
3.5.1不同混凝劑投加量 91
3.5.2不同助凝劑投加量 92
3.5.3強(qiáng)化混凝對(duì)微生物的影響 94
3.5.4強(qiáng)化混凝工藝參數(shù) 94
3.6 化學(xué)消毒 94
3.6.1次氯酸鈉對(duì)微生物的滅活效果 94
3.6.2二氧化氯對(duì)微生物的滅活效果 95
3.6.3消毒工藝參數(shù) 95
3.6.4消毒副產(chǎn)物與余氯 95
3.7 洪水期微生物污染應(yīng)急處理工藝 96
3.7.1微生物處理效果 97
3.7.2濁度處理效果及副產(chǎn)物、余氯 97
3.7.3氨氮處理效果 98
3.7.4CODMn處理效果 99
3.7.5UV254處理效果 99
3.8 汛洪水期凈水工藝應(yīng)急方案 100
第4 章低溫低濁期突發(fā)微生物污染處理技術(shù)與工藝102
4.1 冬季低溫低濁期水質(zhì) 103
4.2 低溫低濁水預(yù)氧化 103
4.2.1次氯酸鈉預(yù)氧化 104
4.2.2二氧化氯預(yù)氧化 105
4.2.3高錳酸鉀預(yù)氧化 106
4.2.4預(yù)氧化工藝參數(shù) 106
4.3 強(qiáng)化混凝 107
4.3.1不同混凝劑投加量 107
4.3.2不同助凝劑投加量 108
4.3.3強(qiáng)化混凝對(duì)微生物的影響 110
4.3.4強(qiáng)化混凝工藝參數(shù) 110
4.4 化學(xué)消毒 110
4.4.1次氯酸鈉對(duì)微生物的滅活效果 110
4.4.2二氧化氯對(duì)微生物的滅活效果 111
4.4.3消毒工藝參數(shù) 111
4.4.4消毒劑副產(chǎn)物與余氯 112
4.5 低溫低濁期微生物污染應(yīng)急處理工藝 112
4.5.1微生物處理效果 113
4.5.2副產(chǎn)物與余氯 113
4.5.3氨氮處理效果 114
4.5.4CODMn處理效果 114
4.5.5UV254處理效果 115
4.6 低溫低濁期凈水工藝應(yīng)急方案 115
第5 章湖庫(kù)高藻水預(yù)氧化除藻技術(shù)與工藝117
5.1 湖庫(kù)水體除藻技術(shù)概況 117
5.1.1湖庫(kù)水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài) 117
5.1.2湖庫(kù)水體高藻水特征 118
5.1.3水中藻類的危害 119
5.1.4藻類控制技術(shù) 120
5.2 單種藥劑預(yù)氧化滅藻試驗(yàn)研究 123
5.2.1氧化劑滅藻機(jī)理 123
5.2.2原水水質(zhì) 124
5.2.3次氯酸鈉滅藻 125
5.2.4二氧化氯滅藻 128
5.2.5臭氧滅藻 130
5.2.6高錳酸鉀滅藻 133
5.2.7不同氧化劑滅藻效果比較 136
5.3 復(fù)配藥劑滅藻試驗(yàn)研究 136
5.3.1次氯酸鈉與臭氧復(fù)配滅藻 136
5.3.2次氯酸鈉與高錳酸鉀復(fù)配滅藻 137
5.3.3二氧化氯與臭氧復(fù)配滅藻 138
5.3.4二氧化氯與高錳酸鉀復(fù)配滅藻 138
5.3.5高錳酸鉀與臭氧復(fù)配滅藻 139
5.3.6高錳酸鉀、臭氧與二氧化氯復(fù)配滅藻 140
5.3.7預(yù)氧化滅藻工藝選擇 141
5.4 氧化劑滅藻動(dòng)力學(xué)模型 141
第6 章紫外線消毒技術(shù)與工藝143
6.1 紫外線消毒原理與技術(shù) 143
6.1.1紫外線消毒原理 143
6.1.2紫外線消毒技術(shù) 144
6.2 紫外線消毒效果研究 147
6.2.1紫外線消毒試驗(yàn)裝置 147
6.2.2試驗(yàn)方法 148
6.2.3濁度對(duì)消毒效果的影響 155
6.2.4紫外線強(qiáng)度對(duì)消毒效果的影響 155
6.2.5水力停留時(shí)間對(duì)消毒效果的影響 156
6.2.6中心組合設(shè)計(jì)響應(yīng)曲面法優(yōu)化分析 157
6.3 紫外線消毒后細(xì)菌暗復(fù)活研究 161
6.3.1細(xì)菌暗復(fù)活理論 161
6.3.2濁度對(duì)細(xì)菌暗復(fù)活的影響 162
6.3.3紫外線強(qiáng)度和水力停留時(shí)間對(duì)細(xì)菌暗復(fù)活的影響 163
6.3.4水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)暗復(fù)活的影響 165
6.3.5暗復(fù)活菌種分析與檢測(cè) 169
6.4 紫外線消毒器 180
6.4.1紫外線消毒器分類 180
6.4.2紫外線消毒器衛(wèi)生要求 181
參考文獻(xiàn)184
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