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饮用水水质与水处理技术 -马军-第章

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  我们把高锰酸钾复合剂预氧化与臭氧预氧化进行了经济对比分析。这面是对于一个5万吨的,每日5万吨的水厂,采用臭氧预氧化,投资需要几百万元,运行费用大概4到6分钱每吨水,这个相对管理也比较复杂。另一个在30万吨水厂;利用高锰酸钾复合剂预氧化技术,它的投资仅仅几十万元,主要就是增加它的溶解和投加设备,运行费是比较低的,1到2分钱每吨水,这个管理方便,运行比较稳定。因此,从经济上应该是比较明显的。高锰酸盐复合剂预氧化技术已经在我国的几十个水厂水站推广应用,所以经济有效地提高了饮用水水质。
  我们在研究高锰酸盐复合剂的同时,我们又研究了另一种无机的氧化剂,就是高铁酸盐。由于高铁酸盐具有很强的氧化性,它的氧化还原电位高达2。20,这样,在受污染水的处理中有比较大的应用潜力,这样我们就研究了一些方法,来制备高铁酸盐;使它能够规模化生产。所以这样我们系统研究了它的一些特性,由于高铁酸盐具有氧化、吸附和絮凝多种作用。因此,它具有多功能的这样的除污染效果。这个我们从实验发现它具有除有机物,强化去除水中藻类,强化助凝控制剩余铝以及去除水中重金属等多种功能。
  我想进一步介绍另一个技术,就是改性滤料的一个除污染技术。这个技术是在前期的研究工作基础上提出的一种除污染方法,它主要是利用滤料来强化对污染物的吸附。研究这样的技术,主要的考虑是利用现有的常规给水处理工艺流程,因为可以不改变现有处理工艺流程,不增加大的基建的投资,或者设备投资,所以它投资很小。这种方法既适合于现有水厂的改造,也适合于新水厂的建设。这是现行的石英砂的滤料,这个我们是通过一定的改性,使它表面具有比较高的吸附性能,对水中的多种污染物具有强化去除作用。
  最后我想对饮用水除污染技术做一下展望,由于我国饮用水源受污染率是比较高的,而且由于污水处理率比较低。因此在较长的时期内,强化生活污染水的处理将会是给水处理的主要问题,随着非点源污染日益突出,非点源污染可能是将成为主要的污染源。所以,在加强对水资源保护的同时,要增加受污染水处理的研究力度,提高饮用水水质,需要采用多级屏障的这个思想,在强化混凝沉淀过滤消毒的同时,利用化学生物吸附等过程强化水质净化,从全过程控制水质,好谢谢。
  马老师你好,我想向您请教一下我们都知道煮沸过程会去除水中部分的三氯甲烷,那您认为煮沸过程会对水质产生什么样的影响呢?
  煮沸过程对水质的影响应该是多方面的,最关键呢煮沸过程能够灭活水中的一些致病微生物,由于二次污染会造成一些细菌的再度繁殖,煮沸过程应该是灭活水中致病微生物的一个最关键的屏障。煮沸过程,能够有效去除或者说能够去除相当一部分三氯甲烷,挥发性的。所以曾经利用煮沸这个过程来强化去除三氯甲烷,但是随着人们研究的深入,发现煮沸过程一方面能够去除水中的三氯甲烷,另一方面呢,它会使水中一些其他的成分升高,比如说含有一定余度的水在有机物存在下,煮沸过程能够使水的致突变活性增加。所以目前已经有人在进行这方面的研究,所以煮沸过程能够去除挥发性的这部分成分。但同时,也能够使一些难挥发性的卤代有机物增加。实际上煮沸的过程对水中的其它的微量污染物它是不能去除的,因为煮沸的过程主要还是对细菌和病毒等致病微生物的灭活过程对水中的污染物应该是通过良好的处理方法,在处理过程中从水中去除。
  提问: 马老师您好,刚才在您的讲述中我们知道您现在正致力于高价态的铁锰复合药剂的研究。我想请问您一下,在使用这种高价态的复合铁锰药剂的过程中,是否会使水中的铁锰的浓度升高?谢谢您。
  答: 铁锰氧化剂它是高价态的,加入到水中之后它会变成二氧化锰,或者是氧化铁,它实际上变成了不溶物或者是胶体的成分。胶体的成分在混凝、沉淀、过滤这样的常规处理工艺过程中,能够被有效地去除。此外,水中就是原水可能也会含有一部分铁锰的成分。这些成分有些是游离态的,有些是络合态的。和这样一些高价态氧化剂作用,能够把水中的铁锰也转化成四价态的不溶性的胶体成分,这样的话在生产实践中铁锰的浓度不但不高,而且原水中铁锰浓度会进一步降低。所以在生产应用中,我们发现应用高价态铁锰复合剂,不但使它的有机物浓度或者其他的藻类物降低,而且铁锰的浓度也明显降低,明显低于不加这样药剂的现行的常规处理工艺。
  提问: 我想请问马老师这样一个问题,就是说您所研究的臭氧催化氧化除污染技术,与其他的高级氧化技术相比有什么样的特点?谢谢马老师。
  答: 高级氧化技术是强化分解水中高稳定性有机污染物,例如农药和卤代有机物这样一种有效的方法。最近,在高级氧化这个方法方面,开展了大量的研究工作。但是,能够在生产中应用,这样的高级氧化方法还是比较少。比如说像以紫外为主的一些方法,还有一些研究各种光催化氧化方法,在生产中应用,特别是在大规模生产中应用,还有相当的难度。我们在前期的研究工作中,研究了发现一些新的现象,就是在一定条件下,能够产生羟基自由基。这种方法它的主要特点就是催化剂相对来说比较廉价,可以在大型的水厂中使用,所以这样我们在催化氧化方法方面,我们已经进行了大型的生产性实验,每天5000吨水,为这样一个技术进一步发展,奠定了基础,好谢谢。 
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