省产学研申请书2批饮用水深度处理关键技术及工程示范解说.doc

2009年省部产学研项目 专题一三四：食品安全加工技术及设备（专题编号：0920） 1． 1.1目的意义 由于近年来地表水源污染普遍日益严重，污染物的种类日益增多，水质性水荒已经出现。而另一方面水质标准的不断提高，对现有水质净化技术提出了严峻的挑战。提高水质、保障城市安全供水可持续发展已成为现代城市亟待解决的问题。 国家环境保护部部长周生贤在第十一届全国人大常委会第六次会议上作报告时称，饮用水水源水质安全依然面临威胁。全国七大水系中，劣V类水质断面超过五分之一。国家重点监控的28个湖库中，部分湖库和河流水华频繁发生，甚至影响到周边群众的饮水安全。对几种式饮用水水源地的水质调查显示，有四分之一左右的水源地存在污染超标现象。为保证饮用水安全，国家将严格按照水污染防治法的规定，科学划分饮用水水源保护区；实行最严格的保护措施，加大保障饮用水安全相关规划的实施力度。 我国给水处理厂大多仍采用20世纪初形成的混凝、沉淀、过滤和加氯消毒的常规工艺。这种工艺是建立在有合格水源的基础上，以去除浊度和细菌为主要目标，对有机物去除能力很低。但是随着水源水中有机物种类及数量的增加以及供水水质标准的提高，传统的常规工艺已经不能保障饮用水的安全、卫生。这就使得供水行业迫切需要先进、高效的饮用水安全保障技术。目前，安全饮用水性问题主要表现在以下两个方面： （1）常规工艺处理能力不足。水中有机物、藻类等污染物导致铝盐、铁盐絮凝剂处理效果不佳，生成絮体速度慢，产生的絮体细小，沉速低，沉后水浊度偏高。地表水中有机物种类可多达上百种，浓度水平较低，经常在μg/L级，传统的常规净水工艺对对有机物的平均去除率为30％。当突发水污染事故时，常规水处理工艺根本不能保证污染物的去除。很多专家学者提出了在常规处理之外增设预处理或者深度处理工艺的做法。 （2）消毒工艺不能保证生物学安全。单独氯消毒对高抵抗性病原微生物，如隐孢子虫和贾滴虫的灭活能力有限。对于采用氯消毒的水处理厂来说，既要保证，又要。，若采用大投量氯消毒造成大幅升高。 完善各个深度处理技术是目前的研究热点之一，这方面已经开展了大量的研究工作。但饮用水污染物种类繁多，情况复杂，单一的深度处理技术并不能全面保证水质，组合工艺更具有实际意义。虽然各种深度处理技术在作用范围上界限明显，但它们功能又有重叠部分。在组合工艺中如何能发挥各个单元的优势，又能避免过度处理，降低不必要的能耗，即开展深度处理关键技术集成优化方面的研究具有重要的实用价值。 本项目计划针对饮用水深度处理关键技术开展集成优化研究。研究催化氧化－活性炭工艺、紫外催化氯消毒工艺与超滤膜工艺的优化组合。课题研究将形成可保障饮用水安全先进实用、高效经济的深度处理集成技术和工艺，建立中试示范基地。该技术在佛山水业集团公司下属水厂进行实施，将产生适合北江流域内各水厂的实用技术参数，可作为技术，具有实际意义。 1.2 国家“十五”重大科技专项（863）“安全饮用水保障技术专题”以保障饮用水水质安全为目标，研究开发关键性的系列水处理技术。该课题分为三个子课题，针对南方、北方以及太湖流域不同的水质特点，即低浊、高藻、微污染等，制定了不同的处理工艺路线。研究出了若干特殊水污染情况的专项技术或满足不同需要的除微污染技术(张金松，2007；王志良等，2007) 该课题主要针对受有机污染水源的处理关键技术。在组织形式上均由自来水公司为牵头单位，与研究、设计等技术骨干单位组成课题组，使课题的工程示范和技术成果向生产力的转化有了可靠的保证。从水源水质改善、水厂高效处理和安全输配三个环节进行了研究和技术开发，一定程度上形成了适合不同地区饮用水安全保障的技术体系，同时建设有示范工程，且水厂规模都在20万m3/d以上，改变了以往重研究轻应用的局面(安东，乐林生，2006)。该课题在保障饮用水安全的关键技术上的有了一定的进展，但其研究成果并不适用于北江流域。 常规的混凝沉淀处理仍然是控制污染的重要方法。强化混凝工艺，挖掘水厂处理能力是的有效手段。现有混凝剂主要包括铁、铝盐及其聚合物，有机高分子絮凝剂等。这些絮凝剂主要针对浊度的去除，对有机污染物、重金属效果较差。强化混凝是提高水质的较经济、实用的一种工艺，强化混凝与传统混凝相比，DOC去除率从29%提高到43%，BDOC去除率从30%提高到38%。美国的法规协调咨询委员会已经要求美国环境保护局把强化混凝法列为在DD/BP条例第一实施阶段控制有机污染物的最佳方法(James K et al.,1999)。 臭氧氧化是常用的深度处理技术。随着技术水平提高和造价降低，臭氧－活性炭（O3－BAC）工艺在小型水处理厂得到一定应用。但臭氧对水中农药、卤代有机物、硝基化合物等高稳定性有机污染物氧化效率较低低，例如，臭氧对莠去津等常用的除草剂氧化分解率仅为5-