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[摘 要]通过对八百垧水厂深度水处理工艺近两年运行效果的分析，比较臭氧—活性炭工艺与超滤膜联用对水质处理效果，结果表明，组合工艺对浊度的去除率达到80%，对锰的去除率达到77%，对氨氮的去除率达到28%选用孔径为0.02μm的超滤膜，利用截留能去除水中99.99%细菌和致病原生动物。
[关键词]臭氧—生物活性炭；超滤膜；饮用水处理；深度水处理
中图分类号：TU991.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0064-02
为保障油田居民饮水安全，促进社会稳定及矿区和谐发展，在大庆油田水务八百垧水厂南二水源建设深度处理工程，设计规模5.0*104m3/d，处理后达到《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》。
深度处理工艺主要采用臭氧—生物活性炭与超滤膜相结合。
臭氧与活性炭滤池联用结合了臭氧和活性炭的各自性能。在活性炭吸附前进行臭氧预氧化，首先利用臭氧的强氧化能力，初步将水中的大分子、难降解有机物分解成易于生物降解的及易于吸附的小分子有机物氧化水中的有机物和其他还原性物质，以降低活性炭滤池的有机负荷；其次，在活性炭滤池对水中有机物等进行物理化学吸附的同时，其巨大比表面积上附着的生物膜正对有机物进行着生物氧化降解作用，大大增加了活性炭对于有机物的去除能力及使用寿命]。
人们对于原水中的天然有机物日趋重视，对水质要求的日益增高，天然有机物是饮用水存在的有机物的复合母体，它对饮用水的水质有着广泛影响，如产生色度和嗅味，消毒副产物的生长，管网中的生物再生长等等，因此膜技术处理饮用水的范围已不再局限于去除原水的无机成分。
1 水厂工艺简介
水厂工艺流程图如图1所示，原水来自地表水厂常规工艺处理后的出厂水和地下水源常规处理后的出厂水混合，由泵站经管道压力送至深度处理水厂进行深度处理。
2 水质处理效果及分析
2.1 对浊度的去除
提高水厂出水浊度是利用超滤进行深度处理改造的目的之一，目前水厂出水浊度满足现阶段水质标准，但主要得益于良好的水源水质：原水是地面水厂与地下水源混合出水，尤其以地下水源水量为主，因而水厂进水浊度相当低，运行两年浊度范围在0.2～0.8NTU之间。经活性炭吸附和超滤膜过滤后，出水浊度<0.1NTU。（见图2）
图3为活性炭、超滤工艺对浊度的去除效果，由图可以看出原水浊度经过活性炭池处理后，有55%的去除率，浊度降低至0.15～0.20NTU之间，活性炭吸附作为超滤膜前的预处理对浊度有一定的处理效果；活性炭滤后水和超滤出水的浊度变化表现出和原水浊度同样的变化规律，而超滤对浊度去除效果没有活性炭明显，超滤对浊度的去除率仅为30%，说明经活性炭处理后，水中浊度已经很低，这种情况下超滤对浊度去除有限。
2.2 对CODMn的去除
化学需氧量反映了水体受还原性物质污染的程度，这些物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，但一般水及废水中无机还原性物质的含量相对不高，而被有机物污染是很普遍的，因此COD作为有机物质相对含量的一项综合性指标。在生产过程中采用酸性高锰酸钾法对水中CODMn进行测定。
图4～图5为活性炭、超滤工艺对CODMn的去除效果，由图可以看出原水CODMn变化范围为0.80～1.80mg/L，经过活性炭池处理后，去除率呈逐月下降趋势，目前维持在10%，CODMn降低至0.50～1.65mg/L之间；超滤对CODMn去除效果没有活性炭明显，超滤对浊度的去除率未有明显效果，说明经活性炭处理后，水中CODMn代表的有机物是难以靠超滤膜的物理截留去除的，它代表的是一些粒径非常小或呈溶解态的有机物质。
2.3 组合工艺对铁的去除
含铁量高的水体表观为黄色，有铁腥味，铁及其化合物若不能被有效去除，将会影响水的色度和口感，组合工艺对总铁的去除过程如图6所示。
2.4 组合工艺对锰的去除
八百垧水厂原水绝大部分由地下水组成，水质的主要特点是铁、锰离子含量高。如图7所示，活性炭和超滤工艺组合使用对锰的去除效果明显优于对总铁的去除效果，去除率达到77%。
2.5 组合工艺对氨氮的去除
氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。
图8为活性炭、超滤工艺对氨氮的去除效果，由图可以看出原水氨氮变化范围为0.18～0.25mg/L，经过组合工艺处理后，氨氮降低至0.11～0.18mg/L之间，去除率维持在28%。
2.6 大肠杆菌
膜对水中病毒和病原微生物的去除主要依赖于超滤膜的孔径[7-9]。研究表明，最小的脊髓灰质炎病毒的直径为 28 nm，宽0.5μm，长 2μm，而一般给水系统中的细菌大小是脊髓灰质炎病毒的几倍到数百倍，因此用孔径为 0.02μm 的超滤膜进行截留去除是毫无问题的，研究结果也证实了这一点，即在两年的运行中，仅有个别天数检出了细菌和病原微生物。
3 结论
在大庆油田水务公司八百垧水厂的深度水工艺生产运行表明，该系统能有效的去除水中的浊度、CODMn，氨氮、大肠杆菌，总铁、对水中的锰有较高和稳定的去除效果。其中，组合工艺对浊度的去除率达到80%，对锰的去除率达到77%，对氨氮的去除率达到28%选用孔径为0.02μm的超滤膜，利用截留能去除水中99.99%細菌和致病原生动物。
参考文献
[1] GB 5749-2006生活饮用水卫生标准，中国标准出版社，北京，2007年4月.
[2]庞长浅.臭氧固定化生物活性炭饮用水深度处理效能研究[D].哈尔滨工业大学.2009.
[关键词]臭氧—生物活性炭；超滤膜；饮用水处理；深度水处理
中图分类号：TU991.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0064-02
为保障油田居民饮水安全，促进社会稳定及矿区和谐发展，在大庆油田水务八百垧水厂南二水源建设深度处理工程，设计规模5.0*104m3/d，处理后达到《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》。
深度处理工艺主要采用臭氧—生物活性炭与超滤膜相结合。
臭氧与活性炭滤池联用结合了臭氧和活性炭的各自性能。在活性炭吸附前进行臭氧预氧化，首先利用臭氧的强氧化能力，初步将水中的大分子、难降解有机物分解成易于生物降解的及易于吸附的小分子有机物氧化水中的有机物和其他还原性物质，以降低活性炭滤池的有机负荷；其次，在活性炭滤池对水中有机物等进行物理化学吸附的同时，其巨大比表面积上附着的生物膜正对有机物进行着生物氧化降解作用，大大增加了活性炭对于有机物的去除能力及使用寿命]。
人们对于原水中的天然有机物日趋重视，对水质要求的日益增高，天然有机物是饮用水存在的有机物的复合母体，它对饮用水的水质有着广泛影响，如产生色度和嗅味，消毒副产物的生长，管网中的生物再生长等等，因此膜技术处理饮用水的范围已不再局限于去除原水的无机成分。
1 水厂工艺简介
水厂工艺流程图如图1所示，原水来自地表水厂常规工艺处理后的出厂水和地下水源常规处理后的出厂水混合，由泵站经管道压力送至深度处理水厂进行深度处理。
2 水质处理效果及分析
2.1 对浊度的去除
提高水厂出水浊度是利用超滤进行深度处理改造的目的之一，目前水厂出水浊度满足现阶段水质标准，但主要得益于良好的水源水质：原水是地面水厂与地下水源混合出水，尤其以地下水源水量为主，因而水厂进水浊度相当低，运行两年浊度范围在0.2～0.8NTU之间。经活性炭吸附和超滤膜过滤后，出水浊度<0.1NTU。（见图2）
图3为活性炭、超滤工艺对浊度的去除效果，由图可以看出原水浊度经过活性炭池处理后，有55%的去除率，浊度降低至0.15～0.20NTU之间，活性炭吸附作为超滤膜前的预处理对浊度有一定的处理效果；活性炭滤后水和超滤出水的浊度变化表现出和原水浊度同样的变化规律，而超滤对浊度去除效果没有活性炭明显，超滤对浊度的去除率仅为30%，说明经活性炭处理后，水中浊度已经很低，这种情况下超滤对浊度去除有限。
2.2 对CODMn的去除
化学需氧量反映了水体受还原性物质污染的程度，这些物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，但一般水及废水中无机还原性物质的含量相对不高，而被有机物污染是很普遍的，因此COD作为有机物质相对含量的一项综合性指标。在生产过程中采用酸性高锰酸钾法对水中CODMn进行测定。
图4～图5为活性炭、超滤工艺对CODMn的去除效果，由图可以看出原水CODMn变化范围为0.80～1.80mg/L，经过活性炭池处理后，去除率呈逐月下降趋势，目前维持在10%，CODMn降低至0.50～1.65mg/L之间；超滤对CODMn去除效果没有活性炭明显，超滤对浊度的去除率未有明显效果，说明经活性炭处理后，水中CODMn代表的有机物是难以靠超滤膜的物理截留去除的，它代表的是一些粒径非常小或呈溶解态的有机物质。
2.3 组合工艺对铁的去除
含铁量高的水体表观为黄色，有铁腥味，铁及其化合物若不能被有效去除，将会影响水的色度和口感，组合工艺对总铁的去除过程如图6所示。
2.4 组合工艺对锰的去除
八百垧水厂原水绝大部分由地下水组成，水质的主要特点是铁、锰离子含量高。如图7所示，活性炭和超滤工艺组合使用对锰的去除效果明显优于对总铁的去除效果，去除率达到77%。
2.5 组合工艺对氨氮的去除
氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。
图8为活性炭、超滤工艺对氨氮的去除效果，由图可以看出原水氨氮变化范围为0.18～0.25mg/L，经过组合工艺处理后，氨氮降低至0.11～0.18mg/L之间，去除率维持在28%。
2.6 大肠杆菌
膜对水中病毒和病原微生物的去除主要依赖于超滤膜的孔径[7-9]。研究表明，最小的脊髓灰质炎病毒的直径为 28 nm，宽0.5μm，长 2μm，而一般给水系统中的细菌大小是脊髓灰质炎病毒的几倍到数百倍，因此用孔径为 0.02μm 的超滤膜进行截留去除是毫无问题的，研究结果也证实了这一点，即在两年的运行中，仅有个别天数检出了细菌和病原微生物。
3 结论
在大庆油田水务公司八百垧水厂的深度水工艺生产运行表明，该系统能有效的去除水中的浊度、CODMn，氨氮、大肠杆菌，总铁、对水中的锰有较高和稳定的去除效果。其中，组合工艺对浊度的去除率达到80%，对锰的去除率达到77%，对氨氮的去除率达到28%选用孔径为0.02μm的超滤膜，利用截留能去除水中99.99%細菌和致病原生动物。
参考文献
[1] GB 5749-2006生活饮用水卫生标准，中国标准出版社，北京，2007年4月.
[2]庞长浅.臭氧固定化生物活性炭饮用水深度处理效能研究[D].哈尔滨工业大学.2009.