北运河河水处理回灌地下水工程

指标 目标去除率% ①混凝沉淀 ②过滤 ①+② BOD5 64.3 30-50 25-50 60-70 CODCr 75.6 25-35 15-25 35-45 SS 40-60 40-60 70-80 氨氮 96 TN 54.5 5-15 5-15 10-20 TP 93.3 40-60 30-40 60-80 表3列出了后续处理单元要求的各项污染物的目标去除率，同时列出了几种深度处理工艺对各项污染指标的去除效果。此时水中的COD主要是难生物降解的有机物，因此进一步降低COD需要采用化学氧化或活性炭吸附，并且能够满足处理要求。经过前处理以及氧化，此时水中的N元素主要以硝酸盐的形式存在，脱氮、离子交换、反渗透都能够达到目标要求。化学除磷和反渗透都能够进一步降低水中磷酸盐，达到目标要求。

表3深度处理去除效果

指标 目标去除率% 臭氧氧化 活性炭吸附 脱氮 离子交换 反渗透 BOD5 20-30 40-60 -- 25-50 ≥50 CODCr 60 ≥50 40-60 20-30 25-50 ≥50 SS -- 60-70 -- ≥50 ≥50 氨氮 96 ≥70 30-40 ≥90 ≥50 ≥50 TN 46 TP 80 -- 80-90 -- -- ≥50 由上述分析可知，为了处理北运河水达到回灌地下水的水质要求，可以采取以下几种处理工艺流程：

① 臭氧预氧化（可选）→混凝（化学除磷）→沉淀→砂滤→臭氧氧化→化学反硝化→生物活性炭吸附→紫外消毒

② 臭氧预氧化（可选）→混凝（化学除磷）→沉淀→砂滤→臭氧氧化→自养反硝化→生物活性炭吸附→紫外消毒

③ 臭氧预氧化（可选）→混凝（化学除磷）→沉淀→砂滤→臭氧氧化→生物活性炭吸附→离子交换→紫外消毒

④ 臭氧预氧化（可选）→混凝→沉淀→砂滤→臭氧氧化→生物活性炭吸附→反渗透→紫外消毒

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⑤ MBR（好氧）→反渗透→紫外消毒

⑥ MBR（AO，补充碳源和铁盐）→高级氧化（AOP）→颗粒活性炭吸附→紫外消毒 ⑦ ……

五、方案分析比较

表4列出了对以上几种方案的比较：

表4方案分析

方案 说明 这三个方案都是利用化学除磷去除总磷；通过臭①②③ 氧氧化和生物活性炭吸附去除难降解有机物；主硝酸盐去除 要区别在于对于硝酸盐的去除单元。 ④ 利用臭氧氧化和生物活性炭去除难降解有机物；利用反渗透处理硝酸盐和磷酸盐。 反渗透浓水处理 ①原水可生化性较差，MBR好氧⑤ 利用MBR工艺好氧去除有机物；利用反渗透处理是否能够达到有硝酸盐和磷酸盐。 机物的有效去除； ②反渗透浓水处理 通过投加碳源完成硝化反硝化过程；投加铁盐除①硝化反硝化过⑥ 磷；高级氧化去除难降解有机物，并通过颗粒活程控制； 性炭吸附去除。

5.1 硝酸盐去除技术

饮用水中去除硝酸盐的方法主要有以下几种，具体见表5所示：

表5硝酸盐去除方法比较

方法 离子交换

技术难点 ②高级氧化技术 说明 问题 利用氯离子型和重碳酸树脂再生问题 6

根离子型树脂进行阴离产生的高盐水处理问题 子交换，适合中小城市使用，国外有多座离子减缓脱氮厂投入运行。 能够有效的去除硝酸盐及其他离子 通过补给甲醇等易降解异养生物反硝化 碳源基质利用微生物厌氧去除硝酸盐，生成氮气，从而脱氮。 利用自养型硫细菌还原硝酸盐，目前主要是装填自养生物反硝化 固体填料硫和石灰石的生成硫酸盐，反硝化速度生物膜反应器进行处理。较慢。 去除效果较好，可达80%去除。 产物难以无害的氮气为金属反硝化 碱性条件下，利用铁粉、主，产生的金属离子和金铝等金属还原硝酸盐。 属化合物可能引起二次污染，对后处理要求高。 利用负载金属催化剂的催化反硝化 作用下，利用氢气还原硝酸盐。

5.2 反渗透浓水处理

对于反渗透浓水的处理主要有以下几种方法，具体见表6所示：

表6反渗透浓水处理

方法 说明 问题 该法尚在研究中，实际应用不成熟。 能耗高 回收率约75%，产生大量浓水 需要投加大量碳源，运行管理要求较高，可能产生亚硝酸盐累计等问题。 反渗透 7

回流法 回流至反渗透处理之前 多段回收 回流率过高增加膜的负担，影响膜使用寿命，易结垢。 直接或间接排放 排入海水、垃圾填埋场等 造成二次污染 作为循环水、制盐等进行受可资源化外部条件限制 蒸发塘：适用于气候炎热、蒸发率高、年降雨量综合利用 资源回收；灌溉耐盐度高的植物等。 蒸发浓缩 利用蒸发塘法 采用膜蒸馏技术 低、土地广袤、地价低廉的地区，并需做好防渗工作。 膜蒸馏：经济成本太高。 通过吸附、生物法、焚烧、污染物去除 高级氧化去除浓水中的污染物。 设备简单、高效、清洁， 电化学法 对于盐分等处理能力有限 电解副产品为次氯酸钠降低能耗。 和氢气

5.3 成本计算

5.4 推荐方案

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