城市污水处理厂消毒技术应用研究

【摘要】：随着社会经济的发展和水体污染的加剧，以及人类对水环境质量要求的提高，污水再生利用和污水处理厂出水的安全问题已引起世界各国人们的广泛关注。我国国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)首次将病原微生物粪大肠菌群列为基本控制指标，且要求城市污水必须进行消毒处理。 本文以某污水厂MSBR工艺出水为研究对象，分别以一级A和一级B的出水粪大肠菌群为排放标准，进行消毒试验研究。通过生产性和中试试验，结合小试，主要从消毒效果、影响因素、生物安全性和化学安全性及消毒成本等几个方面开展试验研究。研究单独紫外线、次氯酸钠、二氧化氯、紫外和次氯酸钠组合消毒技术。 试验结果表明：在污水消毒原水浊度小于5.0NTU、紫外强度大于83%（为紫外消毒设备中紫外强度探测仪探测值与理论光强比值）情况下，紫外线消毒效果良好。当紫外剂量为36mJ/cm~2时，出水粪大肠菌群数小于10~4MPN/L，达到一级B排放标准；当紫外消毒剂量为51mJ/cm~2时，出水粪大肠菌群小于10~3MPN/L，达到一级A排放标准。 采用次氯酸钠消毒，当投药量达到2mg/L时，消毒后出水粪大肠菌群数小于10~4MPN/L，投药量达到4mg/L时，消毒后出水粪大肠菌群数小于10~3MPN/L，出水粪大肠菌群达到一级B和一级A排放要求时，次氯酸钠消毒处理成本分别为0.0208元/m~3和0.0407元/m~3。同时，对次氯酸钠消毒副产物分析发现，消毒副产物浓度随次氯酸钠的投量增加而增加。有效氯投加从1mg/L增加到5mg/L时，三卤甲烷由0.09mg/L增加到0.174mg/L；三氯乙酸从0.0058mg/L增加到0.074mg/L；ClO_2~-从0.29mg/L增加到0.78mg/L；但是二氯乙酸浓度没有明显变化，约为0.004mg/L~0.007mg/L； ClO_3~-浓度也没有明显变化，约为0.30mg/L~0.35mg/L。 对二氧化氯消毒技术进行小试试验发现，二氧化氯投加量分别为2.28mg/L和1.52mg/L时，消毒出水粪大肠菌群可以达到一级A和一级B排放要求，相应吨水处理成本分别为0.0328元/m~3和0.0226元/m~3。 通过研究紫外与次氯酸钠组合消毒发现，UV/HOCl组合消毒方式优于HOCl/UV的组合方式，UV/HOCl组合消毒二者有协同作用，而HOCl/UV的组合方式二者没有明显协同作用。 【关键词】：污水消毒 UV/HOCl组合消毒 紫外线 次氯酸钠 二氧化氯
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第一章 绪论15-27
• 1.1 城市污水处理厂出水消毒的必要性15-16
• 1.2 城市污水出水消毒标准16-17
• 1.3 污水消毒技术的应用与研究17-25
• 1.3.1 污水消毒技术发展趋势18-19
• 1.3.2 污水消毒原水水质特点19-20
• 1.3.3 污水消毒技术研究与分析20-25
• 1.4 本课题的提出及研究意义25-27
• 1.4.1 课题提出的背景25
• 1.4.2 课题研究目标与内容25-27
• 第二章 试验材料及方法27-35
• 2.1 试验水样27
• 2.2 试验主要药剂与仪器设备27-28
• 2.2.1 试验药剂27-28
• 2.2.2 主要仪器设备28
• 2.3 试验装置28-31
• 2.3.1 紫外生产性试验设备28-29
• 2.3.2 紫外小试试验装置29-30
• 2.3.3 次氯酸钠生产性试验设备30
• 2.3.4 紫外与次氯酸钠组合消毒试验设备30-31
• 2.4 试验检测方法31-33
• 2.5 试验方法33-35
• 2.5.1 紫外消毒试验方法33
• 2.5.2 次氯酸钠消毒试验方法33
• 2.5.3 二氧化氯消毒试验方法33-34
• 2.5.4 次氯酸钠/紫外组合消毒试验方法34
• 2.5.5 紫外/次氯酸钠组合消毒试验方法34-35
• 第三章 紫外线消毒技术研究35-48
• 3.1 各厂紫外线消毒效果分析35-36
• 3.2 某污水厂紫外消毒试验数据与结果分析36-39
• 3.2.1 不同水量条件下紫外线消毒效果36-38
• 3.2.2 不同紫外照射剂量下的消毒效果38-39
• 3.2.3 推荐照射剂量39
• 3.3 消毒效果影响因素分析39-45
• 3.3.1 水质和紫外光强对消毒效果的影响39-41
• 3.3.2 光复活对消毒效果的影响41-42
• 3.3.3 颗粒物的遮蔽和包裹作用对消毒效果影响42-45
• 3.4 成本分析45-47
• 3.4.1 基建费用 K45
• 3.4.2 紫外消毒费用 T45-46
• 3.4.3 吨水消毒成本46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 次氯酸钠消毒技术研究48-65
• 4.1 试验数据与结果分析48-55
• 4.1.1 小试试验消毒效果48-51
• 4.1.2 次氯酸钠小试毒性分析51-54
• 4.1.3 生产性试验消毒效果54-55
• 4.2 次氯酸钠消毒对出水水质的影响55-59
• 4.2.1 对 SS 的影响56
• 4.2.2 对 COD 的影响56-57
• 4.2.3 对 NH_3-N 的影响57-58
• 4.2.4 对 TN 的影响58-59
• 4.2.5 对 TP 的影响59
• 4.3 消毒副产物产生情况59-61
• 4.3.1 三卤甲烷和卤乙酸60
• 4.3.2 氯酸根和亚氯酸根60-61
• 4.4 成本分析61-63
• 4.4.1 基建费用 K61-62
• 4.4.2 次氯酸钠消毒费用 T62
• 4.4.3 吨水消毒成本62-63
• 4.5 本章小结63-65
• 第五章 二氧化氯消毒技术研究65-74
• 5.1 试验数据与结果分析65-69
• 5.1.1 10min 接触时间条件下不同二氧化氯浓度消毒效果65-66
• 5.1.2 5min 接触时间条件下不同二氧化氯浓度消毒效果66-67
• 5.1.3 1.52mg/L 二氧化氯不同反应接触时间消毒效果67
• 5.1.4 2.28mg/L 二氧化氯不同反应接触时间消毒效果67-69
• 5.2 二氧化氯消毒毒性分析69-70
• 5.2.1 二氧化氯衰减趋势69-70
• 5.2.2 二氧化氯消毒安全性70
• 5.4 成本分析70-73
• 5.4.1 基建费用 K70-71
• 5.4.2 二氧化氯消毒费用 T71-72
• 5.4.3 吨水消毒成本72-73
• 5.5 本章小结73-74
• 第六章 组合消毒技术研究74-83
• 6.1 HOCl/UV 组合消毒74-77
• 6.1.1 消毒效果74-76
• 6.1.2 协同效果76-77
• 6.2 UV/HOCl 组合消毒77-80
• 6.2.1 消毒效果77-79
• 6.2.2 协同效果79-80
• 6.3 两种组合方式协同效果比较80-81
• 6.4 成本分析81-82
• 6.5 本章小结82-83
• 结论与建议83-86
• 结论83-84
• 建议84-86
• 参考文献86-91
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况91-92
• 致谢92

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