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我国北方城市水源70%以上为地表水,每年有长达5~6个月的冰峰期,水质长时间处于低温低浊状态。江河水温在0~1℃,水库水温2~4℃;浊度一般在10NTU以下,给饮用水处理带来了很大的困难,常规处理工艺无法满足安全饮用水供应的需要。因此,供水行业迫切需要针对低温低浊期先进、高效的饮用水安全保障技术。作为天津市冬季水源的黄河水质具有季节性变化明显、污染指标突发性超标和低温低浊特征指标超标的特点,在北方地区具有典型性和代表性。论文针对天津市饮用水源的特征,采用活性炭生物强化工艺作为深度处理技术,以提高对微污染物的去除能力,保障低温低浊时期的出水水质。本文研究以黄河水为研究对象,主要内容包括低温条件下活性炭生物强化工艺去除特征污染物氨氮和控制低浊水的情况,活性炭生物强化工艺运行效果,低温下人工强化生物除污机理和中试装置的运行特征等。活性炭生物强化工艺是将活性炭的吸附能力和优势菌的生物降解能力有机结合起来的一种工艺。其主要优点是生物强化采用的优势菌形成的生物膜比自然形成的生物膜对有机物有着更好的降解能力,另外活性炭生物强化工艺能够快速启动,并具有良好的抗冲击负荷能力。试验研究结果表明,活性炭生物强化工艺对低温低浊时期水中的氨氮去除率高达47.1%,当投加氨氮含量在0.5~1.8mg/L时,对氨氮的去除率在30%~40%之间;另外,活性炭生物强化工艺对低浊水的浊度控制效果显著,出水浊度平均值0.165NTU,且出水浊度稳定,可以控制在0.2NTU以下。活性炭生物强化工艺在低温低浊期对微量有机物去除效果显著。在原水有机物浓度较高情况下,对TOC去平均去除率31.54%,出水TOC平均值控制在2.5mg/L左右。对UV254和CODMn的去除率分别为60.62%和38.67%。活性炭生物强化工艺对水中BDOC和AOC的平均去除率分别为75.6%和65.3%。且出水低于我国饮用水BDOC和AOC的控制建议值(分别为0.5mg/L和200μg/L)。另外对THMFP的去除率为21.62%,有效地控制了消毒副产物的形成。