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本研究是“国家水体污染控制与治理”重大科技专项“饮用水安全保障技术体系研究与示范”主题中“黄河下游地区饮用水安全保障技术研究与综合示范”项目中课题三“高藻引黄水库水常规工艺强化集成技术研究与示范”的子课题“技术集成与组合工艺研究与示范”的部分研究内容。本研究以东营胜利油田辛安水厂为研究对象,针对引黄水库水质恶化,氮磷营养物质含量高,藻和嗅味物质污染问题突出等特点,为满足新水质国标《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求,将该水厂一组砂滤池改为炭砂滤池,开展试验研究。研究的主要内容有:(1)对比炭砂滤池与砂滤池的净水效果,并进行分析;(2)研究炭砂滤池的反冲周期;(3)探讨适于辛安水厂活性炭的再生技术方案。通过比较炭砂滤池与砂滤池出水水质发现,炭砂滤池对浊度、CODMn、TOC、 UV254、氨氮的去除效果均明显优于砂滤池。炭砂滤池对CODMn、TOC、UV254、氨氮的平均去除率分别达到38.92%、50.42%、61.04%、44.33%,砂滤池对CODMn、 TOC、UV254氨氮的平均去除率分别为10.23%、7.95%、8.26%、30.24%。试验期间,原水的藻类数量达到109数量级,常年处于较高水平,达到富营养化状态。原水经处理后,藻类数量急剧减少,总去除率达90%以上。其中,大部分藻类是通过气浮去除,但过滤单元对藻仍有一定的去除效果,炭砂滤池出水中的藻类数量略少于砂滤池出水。经检测发现,原水中的致嗅物质含量比较大,MIB、GSM分别达到74.81ng/L、4.29ng/L。传统工艺对嗅味物质GSM和MIB的去除极其有限,而活性炭可以有效吸附水中GSM和MIB,去除率高于砂滤池。炭砂滤池对MIB和GSM的去除率分别高达89.28%、93.43%。对消毒副产物前体物去除方面的研究表明,常规工艺对消毒副产物前体物的去除能力有限,炭砂滤池可以有效地吸附消毒副产物前体物,去除能力远高于砂滤池。研究中,炭砂滤池的进水与出水的pH值均在7.5以上,更好的保证了活性炭上的微生物进行硝化作用,降低水中的氨氮,提高了出水水质。本研究以滤池的水头损失和出水浊度作为控制指标,优化炭砂滤池反冲洗周期。从炭砂滤池水头损失的角度考虑,炭砂滤池的反冲周期为5-6d;从炭砂滤池出水浊度的角度考虑,炭砂滤池的过滤周期为3-3.5d。经综合考虑过滤周期与两指标之间的关系,最终确定炭砂滤池的过滤周期由出水浊度决定,即过滤周期为3d。从辛安水厂的实际运行效果来看,炭砂滤池能提高给水厂的出水水质,而且不增加基建投资,运行安全、方便、有效,适应给水厂的升级改造,并具有示范意义。分析了活性炭再生的必要性以及再生方式,并且比较归纳了各种再生方式的适用条件和优缺点。根据辛安水厂处理规模和活性炭使用量,从活性炭的再生成本上分析,得出该水厂活性炭再生方案。将饱和活性炭进行再生具有极其重要的工程应用价值和经济价值。