"Mikroforurening" er et vandbehandlingsbegreb, der kun er dukket op i mit land i de seneste år. Mikroforurenede vandkilder refererer til vand, hvis fysiske, kemiske og mikrobiologiske indikatorer ikke længere kan opfylde vandkvalitetskravene i "Surface Water Environmental Quality Standard" som drikkevandskilde. Men når folk nævner ordet mikroforurening, ved de ikke, hvad de specifikke enkeltindikatorer for forurenende stoffer i vandmassen er. Det er et meget generelt koncept. Mikroforurenende stoffer omfatter følgende: uklarhed, farve, lugt, sulfid, nitrogenoxider, skadelige og giftige stoffer [såsom tungmetaller (kviksølv, mangan, krom, bly, arsen, etc.)], sygdomsfremkaldende mikroorganismer mv. overskredet standarden, men i de fleste tilfælde er der tale om vandkilder, der er mikroforurenet af organisk stof. Fænomenet mikroforurening i vandområder har forårsaget store vanskeligheder ved udvælgelsen af drikkevandsbehandlingsprocesser.
1. Karakteristika for vandkvaliteten af mikroforurenede vandkilder i de senere år
① Omfattende indikatorer for organisk stof, såsom COD, BOD, TOC osv., Stigning i værdi. Jo større værdierne af disse indikatorer i kildevandet er, jo mere organisk stof er der i vandet og jo mere alvorlig forurening. For eksempel er det opløste ilt af kildevand generelt mellem 5 og 10 mg/l. Hvis det falder under 5 mg/l, er det ikke længere egnet som en kilde til drikkevand. Når det opløste ilt er mindre end 1 mg/l, kan kildevandet muligvis begynde at lugte dårligt på grund af nedbrydningen af organisk stof. For eksempel, når kildevandets krop er mindre end 3 mg/1, er vandkvaliteten god; Når det når 7,5 mg/l, er vandkvaliteten dårlig; Når det overstiger 10 mg/l, er vandkvaliteten ekstremt dårlig, og det opløste ilt i vandet er tæt på nul.
② Koncentrationen af ammoniaknitrogen (NH3-N) stiger.
③ Lugten er tydelig.
④ Resultatet af Ames-testen for mutagenicitet er positivt, mens vandkilden med god vandkvalitet bør være negativ.
2. Farer ved mikroforurenet vand
Det centrale spørgsmål om behandling af mikroforurenet vand i udviklede lande er at fjerne mikroforurenende stoffer, der hovedsageligt består af assimilerbart organisk kulstof (AOC) og ammoniak for at opnå biologisk stabilitet af drikkevand. Koncentrationen af forurenende stoffer i mit lands mikroforurenede vandkilder er meget højere end koncentrationen af mikroforurenende stoffer i udviklede lande. Med hensyn til vandkvalitet i forskningen om mikroforurenet vandbehandling i mit land i de seneste år, bruges de vigtigste vandkvalitetsindikatorer i klasse IV i "Surface Water Environmental Quality Standard" (GB 3838-2002) normalt som evalueringsstandarden, det vil sige CODn<8mg/L, Kjeldahl ammonia<2mg/L, and BOD<6mg/1. The properties and hazards of micro-pollutants are summarized as follows.
(1) Organisk stof Organisk stof i mikroforurenet vand kan opdeles i naturligt organisk stof (NOM) og syntetisk organisk stof (SOC). Naturligt organisk stof refererer til de stoffer, der produceres ved henfald og nedbrydning af dyr og planter i det naturlige kredsløb, også kendt som iltforbrugende organisk stof; syntetisk organisk stof er for det meste giftige organiske forurenende stoffer. Tilstedeværelsen af organisk materiale i vand stabiliserer partikler, øger mængden af koaguleringsmiddel og belastningen af aktivt kul adsorber. Nogle giftige og skadelige forurenende stoffer er ikke kun svære at nedbryde, men har også bioakkumulering og "tre-farlige" (kræftfremkaldende, teratogene og mutagene) effekter, som er meget skadelige for folkesundheden.
Derudover reagerer opløseligt organisk stof (DOM) i vandområder let med forskellige oxidanter og desinfektionsmidler i drikkevandsrensningsprocessen. Den mest almindelige reaktion er med flydende klor til at danne trihalomethaner (THMS), halogeneddikesyrer (HAAS) og andre halogenerede desinfektionsbiprodukter, hvoraf de fleste har vist sig at forårsage kræft hos forsøgsdyr.
(2) Nitrogenammoniak findes i vand i form af organisk nitrogen, ammoniak, nitrit og nitrat. Fjernelseshastigheden for ammoniaknitrogen ved brug af metalaluminiumsalte som koaguleringsmidler er meget lav. I vandplanteprocessen og vanddistributionssystemet er en ammoniakkoncentration på 0,25 mg/L tilstrækkelig til at tillade nitrificerende bakterier at vokse. Det organiske stof, der frigives af nitrificerende bakterier og ammoniak, vil give lugtproblemer. Ammoniak bruger også meget klor for at danne chloraminer, hvilket reducerer desinfektionseffektiviteten og kan generere biprodukter til desinfektion af cyanogenchlorid, hvilket påvirker oxidationseffektiviteten af organisk materiale i vand. Ammoniak oxideres til nitrit og nitrat i vand. Ophobningen af nitrit erstatter positionen af ilt i røde blodlegemer, hvilket i sidste ende fører til kvælning; høje koncentrationer af nitrat kan forårsage forgiftning efter indtagelse.
(3) Lugt og smag: drikkevand med stærk lugt og smag smager stadig dårligt, selv efter at være blevet behandlet af vandplanten.
(4) Tre-farlige stoffer: Efter at drikkevand er behandlet med klorering, kan det danne "tre-farlige" stoffer, som truer menneskers sundhed.
(5) Jern og mangan: Drikkevand med højt jern- og manganindhold vil producere rødbrune sedimenter, som vil plette vasket tøj og have en metallisk smag; desuden er vand med for højt jern- og manganindhold udsat for spredning af jern- og manganbakterier, tilstopning og korroderende rør.
(6) Fluor og arsen: Nogle vandkilder kan indeholde fluor eller arsen på grund af geologiske forhold eller industriel forurening, og fluor og arsen kan forårsage sygdomme hos mennesker
(7) Alger og algetoksiner: Nogle næringsvandområder rige på ammoniak og fosfor vil få alger til at vokse voldsomt, når vandtemperaturen er passende. De algetoksiner, der udskilles af algeceller, får ikke kun vandet til at lugte, smage og kvalme, men er også giftige. I alvorlige tilfælde kan det ikke drikkes eller bruges overhovedet. Alvorlige konsekvenser og negative virkninger er opstået.
3. Dybdebehandlingsteknologi til mikroforurening af kildevand
De vigtigste dybdebehandlingsteknologier til mikroforurening af postevandskildevand er som følger:
3.1. Ozon-bioaktiveret kul proces
Princip: Denne proces kombinerer to teknologier: ozonoxidation og adsorption af bioaktiveret kul. Først oxideres det organiske stof i vandet af ozon for delvist at nedbryde eller omdanne det til lettere nedbrydelige stoffer, og derefter bruges bioaktiveret kul til at fjerne disse stoffer yderligere.
Effekt: Dybbehandling af ozon-bioaktiveret kul kan forbedre fjernelseshastigheden af indikatorer som permanganatindeks, total organisk kulstof (TOC) og UV254 betydeligt, og har også en god fjernelseseffekt på persistent organisk materiale såsom polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er), organiske chlorpesticider (OCP'er) og halogeneddikesyre (HAA'er).
3.2. Nanofiltreringsproces
Princip: Nanofiltrering er en membranseparationsteknologi med et porestørrelsesområde mellem omvendt osmosemembran og ultrafiltreringsmembran, velegnet til at adskille små organiske molekyler med en relativ molekylvægt mellem 300 og 500.
Effekt: Nanofiltrering har en god fjernelseseffekt på konventionelle vandkvalitetsindikatorer og spor af organisk stof, især for organisk materiale med stor relativ molekylvægt, såsom desinfektionsbiproduktprækursorer og organiske chlorpesticider. Det har dog begrænset fjernelseseffekt på polycykliske aromatiske carbonhydrider med lille relativ molekylvægt.
3. 3. Præ-ozon + konventionel behandling + primær ozon-biologisk aktivt kul proces
Princip: Dette er en dyb behandlingsproces, der integrerer flere teknologier, herunder præ-ozonoxidation, konventionel koagulationssedimentationsfiltrering og primær ozon-biologisk aktivt kulbehandling.
Effekt: Denne proces kan markant forbedre fjernelseshastigheden af forurenende stoffer såsom CODMn, TOC, UV254, samtidig med at indholdet af desinfektionsbiproduktprecursorer (DBPFP) reduceres og den biologiske stabilitet af spildevandet forbedres.
Sammenfattende skal relevante afdelinger generelt for mikroforurening af kildevand effektivt kontrollere vandkildeforurening på lang sigt og ændre den nuværende situation med dårlig vandkvalitet for at sikre drikkevandets sikkerhed og folks sundhed. Med hensyn til dybdebehandlingsteknologi har hver metode sin anvendelighed og begrænsninger, og det er nødvendigt at vælge en passende dybdebehandlingsproces i henhold til de specifikke krav til vandkvalitet og behandling.
