深圳污水处理厂紫外消毒的影响因素及改进对策

【摘要】：生活污水中含有大量的致病菌，市政污水处理厂生物处理工艺出水仍然含有很高含量的病原微生物，排放到自然水体中会破坏生态环境和人类健康。近些年来，频繁爆发的微生物污染事件，使污水消毒越来越受到人们的重视。常规的消毒技术包括紫外消毒、氯消毒、臭氧消毒、过氧乙酸消毒等等，而紫外消毒技术以其消毒范围广、接触时间短、处理能力大、无化学添加和无消毒副产物产生等优点越来越受到人们的青睐。 本文以深圳A污水处理厂MSBR工艺出水为研究对象，以消毒效果、水质的变化、光复活发生程度等作为评价指标，通过小试和生产性试验研究了紫外消毒的影响因素，紫外消毒后粪大肠菌群的复活现象，紫外与次氯酸钠、紫外与过氧乙酸两种组合消毒工艺，其中次氯酸钠是水厂常用的消毒剂，较易获得和应用，而过氧乙酸用于污水消毒在欧洲已有广泛的研究和应用，而我国在这方面还处于起步阶段。 试验结果表明，紫外对二级生物出水的消毒效率和水质条件密切相关，而UVT（紫外线穿透率）是水质影响紫外消毒效果的主要因素，其中浊度、色度、SS等都是通过影响UVT来影响紫外消毒效果的，试验条件下，当浊度超过10NTU以上，色度超过30度，SS22mg/L以上时，紫外消毒效果会明显下降。粪大肠菌群数量与10μm~40μm的颗粒物有很强的相关性。紫外消毒系统定期维护，能够确保系统保持稳定的消毒效果。 紫外消毒后的微生物具有复活现象，试验条件下，粪大肠菌群的光复活和暗复活发生程度较高，增加了紫外消毒的风险。研究发现，提高紫外剂量和紫外强度有助于控制粪大肠菌群光复活的发生。提高复活光强度能够提高光复活率。乙酸、磷酸盐等营养元素可以提高粪大肠菌群的光复活率，海水可以将粪大肠菌群光复活率提高10%以上。复活光光源不同，粪大肠菌群的复活规律不同，试验条件下，不同复活光光源下粪大肠菌群光复活率比较结果为：荧光弱太阳光室内自然光强太阳光。 UV/PAA和UV/NaClO两种组合消毒方式都表现出了很高的消毒效率，消毒效果大于各单一消毒之和，而且协同效应相同，都是紫外在前化学药剂在后协同效应更好。UV/PAA和UV/NaClO两种组合消毒克服了单一紫外消毒方式受水质影响大的缺点，在较高的浊度、SS下仍然能保持较高的消毒效率；两种组合消毒都能够有效控制粪大肠菌群光复活的发生，而且在NaClO或PAA较低投加剂量下就能实现。 总之，紫外和化学组合消毒能够克服单一紫外消毒的缺点，是对紫外消毒的有益补充，是对消毒效果的双重保障。 【关键词】：紫外消毒 光复活 组合消毒 UV/PAA UV/NaClO
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 污水消毒的背景11
• 1.2 污水消毒技术11-15
• 1.2.1 常规的污水消毒技术11-14
• 1.2.2 国内外新兴消毒技术14-15
• 1.3 紫外消毒技术的发展与研究现状15-22
• 1.3.1 紫外消毒技术的起源、发展15-16
• 1.3.2 紫外消毒的影响因素16-19
• 1.3.3 微生物的复活现象19-21
• 1.3.4 紫外与其它消毒方式的组合消毒21-22
• 1.4 课题来源与研究内容22-24
• 1.4.1 课题来源22
• 1.4.2 研究内容22-23
• 1.4.3 技术路线23-24
• 第2章 试验材料及方法24-31
• 2.1 试验水样24
• 2.2 主要试验药剂、仪器及分析方法24-26
• 2.2.1 消毒药剂24-25
• 2.2.2 所用主要仪器25
• 2.2.3 水质指标分析方法25-26
• 2.3 消毒试验装置26-29
• 2.3.1 小试试验装置26-28
• 2.3.2 生产性紫外消毒设备28-29
• 2.4 试验方法29-31
• 2.4.1 紫外消毒的影响因素试验方法29
• 2.4.2 光复活试验方法29-30
• 2.4.3 组合消毒试验方法30-31
• 第3章 紫外消毒的影响因素研究31-44
• 3.1 A 污水厂紫外消毒系统消毒效果31
• 3.2 紫外光强和剂量对消毒效果的影响31-33
• 3.2.1 紫外剂量的影响32
• 3.2.2 紫外光强的影响32-33
• 3.3 水质对紫外消毒的影响33-40
• 3.3.1 紫外穿透率的影响33-35
• 3.3.2 浊度的影响35-36
• 3.3.3 色度的影响36-37
• 3.3.4 颗粒物的影响37-38
• 3.3.5 微生物负荷的影响38-40
• 3.4 系统运行条件的影响40-42
• 3.4.1 水量的影响40-41
• 3.4.2 系统维护的影响41-42
• 3.5 本章小结42-44
• 第4章 粪大肠菌群复活规律研究44-54
• 4.1 紫外消毒出水粪大肠菌群复活情况44-45
• 4.2 紫外剂量和光强对光复活的影响45-47
• 4.2.1 紫外剂量的影响45-46
• 4.2.2 紫外光强的影响46-47
• 4.3 复活光光强和光源对光复活的影响47-51
• 4.3.1 复活光光强的影响47
• 4.3.2 复活光光源的影响47-51
• 4.4 营养元素对光复活的影响51-52
• 4.5 温度对暗复活和光复活的影响52-53
• 4.6 本章小结53-54
• 第5章 紫外与化学组合消毒工艺试验研究54-68
• 5.1 紫外与次氯酸钠组合消毒试验研究54-59
• 5.1.1 次氯酸钠单独消毒试验54-56
• 5.1.2 紫外与次氯酸钠组合消毒56-59
• 5.2 紫外与过氧乙酸组合消毒试验研究59-66
• 5.2.1 过氧乙酸单独消毒试验60-63
• 5.2.2 紫外与过氧乙酸组合消毒63-66
• 5.3 两种组合消毒方式比较66-67
• 5.4 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-77
• 致谢77

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