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本研究依托“国家水体污染控制与治理”重大科技专项子课题“气浮为核心的一体化工艺技术研究与示范”(2008ZX07422-003),在国家科技重大专项中试科研基地对浮沉池工艺处理引黄水库水进行深入的试验研究并考察高锰酸钾预氧化、石英砂/炭砂滤池与浮沉池组合工艺对原水常规和非常规指标的综合去除特性。研究内容包括四个方面：浮沉池处理常温常浊期引黄水库水运行条件的优化；浮沉池气浮单元与沉淀单元的对比研究；石英砂/炭砂滤池、高锰酸钾预氧化与浮沉池组合工艺对引黄水库水的有机物、浊度、藻类、颗粒数及消毒副产物前体物等去除研究。浮沉池处理常温常浊期引黄水库水运行条件的优化研究表明,以聚合氯化铝铁(PAFC)为混凝剂,综合考虑对污染物的去除效果,确定适合本试验原水水质条件下气浮工艺的PAFC的最佳投药量为3mg/L(以A13+计),最佳回流比为10%；沉淀工艺PAFC的最佳投药量为5mg/L(以A13+计),排泥周期为2d。浮沉池气浮单元和沉淀单元对比试验研究表明,当原水浊度在2.55NTU-3.80NTU、CODMn在2.56mg/L-2.97mg/L、平均TOC为3.323mg/L时,沉淀工艺对浊度、CODMn的去除效果优于气浮工艺；整体来说气浮工艺对UV254的去除效果优于沉淀工艺。根据对引黄水库水的浊度及有机物的去除效果,并结合考虑能耗,认为对于7-9月份的引黄水库水浮沉池采用沉淀方式运行较好。浮沉池与石英砂/炭砂滤池联用工艺研究结果表明,浮沉池沉淀单元对各常规指标的去除效果均较好,石英砂滤池对沉淀单元的CODMn及TOC指标无明显去除效果,嗅味层次分析随浮沉池与石英砂滤池的工艺流程逐级降低,GSM经过浮沉池处理后即降至检出限以下。浮沉池沉淀单元对THMFP的去除主要是对CHCl3及CHCl2Br的去除。浮沉池对原水THMFP的去除效果均优于组合工艺。组合工艺出水THMFP、GSM和MIB含量均低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定限值。组合工艺对叶绿素a、蓝绿藻和颗粒数的平均去除率分别为76.95%、86.31%和99.22%,去除效果稳定。浮沉池与炭砂滤池组合工艺气浮单元最佳工况投药量为3mg/L(以A13+计),低于沉淀单元最佳工况投药量5mg/L(以A13+计),气浮单元和炭砂滤池对各常规指标的去除效果均较好,炭砂滤池对气浮单元的出水CODMn、UV254及TOC指标均有很好去除效果。浮沉池对CHC12Br、CHClBr2和CHBr3的去除效果明显。总体来说,浮沉池(气浮单元)+炭砂滤池组合工艺对常规指标、THMFP、叶绿素a、蓝绿藻和颗粒数的去除效果优于浮沉池(沉淀单元)+石英砂滤池组合工艺。浮沉池和炭砂/石英砂滤池组合工艺能有效去除水中三卤甲烷的生成潜能,出水水质更优更安全。高锰酸钾预氧化与浮沉池和炭砂/石英砂滤池联用工艺研究结果表明,高锰酸钾具有助凝作用,与PAFC混凝剂联用时更能有助于去除浊度、嗅味和UV254。高锰酸钾投加量为0.3mg/L时混凝效果最佳。高锰酸钾预氧化与浮沉池和石英砂组合工艺对浊度、藻类、颗粒物的去除效果均在90%以上,嗅味层次分析随工艺逐级降低,各单元GSM进出水含量均在检测限以下。高锰酸钾预氧化提高了浮沉池和石英砂滤池对CHCl3的去除效果,但对浮沉池去除THMFP的总效果影响不大,对石英砂滤池去除THMFP的总效果略有提升。在高锰酸钾在最佳投加量为0.3mg/L条件下,浮沉池与炭砂滤池组合工艺对CODMn、UV254和浊度的去除率分别提高了20.52%、20.17%和13.88%。组合工艺中,嗅味层次分析随工艺逐级降低,由原水的4级降为出水的1.6级。组合工艺各单元GSM进出水含量均在检测限以下。高锰酸钾预氧化条件下,浮沉池对CHCl3及CHBr3的去除效果明显,但对浮沉池去除THMFP的总效果影响不大,对炭砂滤池去除THMFP的总效果有一定程度的提高。组合工艺出水THMFP和GSM含量均低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定限值。组合工艺对叶绿素a、蓝绿藻和颗粒数的平均去除率为66.64%、95.44%和99.34%,去除效果稳定。高锰酸钾预氧化与浮沉池和炭砂/石英砂滤池组合工艺能有效去除水中三卤甲烷的生成潜能,出水水质更优更安全。