"Mikropiesārņojums" ir ūdens attīrīšanas termins, kas manā valstī parādījās tikai pēdējos gados. Mikropiesārņotā ūdens avoti attiecas uz ūdeni, kura fizikālie, ķīmiskie un mikrobioloģiskie rādītāji vairs neatbilst "Virszemes ūdeņu vides kvalitātes standarta" ūdens kvalitātes prasībām kā dzeramā ūdens avots. Taču, pieminot vārdu mikropiesārņojums, cilvēki nezina, kādi ir konkrētie atsevišķie piesārņotāju rādītāji ūdenstilpē. Tas ir ļoti vispārīgs jēdziens. Pie mikropiesārņojošām vielām pieder: duļķainība, krāsa, smaka, sulfīdi, slāpekļa oksīdi, kaitīgas un toksiskas vielas [piemēram, smagie metāli (dzīvsudrabs, mangāns, hroms, svins, arsēns u.c.)], patogēni mikroorganismi u.c. pārsniedza normu, taču vairumā gadījumu tie ir ūdens avoti, kas ir mikropiesārņoti ar organiskām vielām. Mikropiesārņojuma parādība ūdenstilpēs radījusi lielas grūtības dzeramā ūdens attīrīšanas procesu izvēlē.
1. Mikropiesārņoto ūdens avotu ūdens kvalitātes raksturojums pēdējos gados
① Visaptverošie organisko vielu rādītāji, piemēram, ĶSP, BSP, TOC utt., palielinās vērtību. Jo lielākas ir šo rādītāju vērtības avota ūdenī, jo vairāk organisko vielu ir ūdenī un jo nopietnāks ir piesārņojums. Piemēram, avota ūdenī izšķīdušais skābeklis parasti ir no 5 līdz 10 mg/l. Ja tas nokrītas zem 5 mg/l, tas vairs nav piemērots kā dzeramā ūdens avots. Ja izšķīdušais skābeklis ir mazāks par 1 mg/l, avota ūdens var sākt slikti smaržot organisko vielu sadalīšanās dēļ. Piemēram, ja avota ūdens BSP ir mazāks par 3 mg/1, ūdens kvalitāte ir laba; kad tas sasniedz 7,5 mg/L, ūdens kvalitāte ir slikta; kad tas pārsniedz 10 mg/l, ūdens kvalitāte ir ārkārtīgi slikta, un ūdenī izšķīdušais skābeklis ir tuvu nullei.
② Palielinās amonjaka slāpekļa (NH3-N) koncentrācija.
③ Smarža ir acīmredzama.
④ Eimsa mutagenitātes testa rezultāts ir pozitīvs, savukārt ūdens avotam ar labu ūdens kvalitāti jābūt negatīvam.
2. Mikropiesārņotā ūdens apdraudējums
Galvenais jautājums par mikropiesārņotā ūdens attīrīšanu attīstītajās valstīs ir mikropiesārņotāju noņemšana, kas galvenokārt sastāv no asimilējamā organiskā oglekļa (AOC) un amonjaka, lai iegūtu dzeramā ūdens bioloģisko stabilitāti. Piesārņojošo vielu koncentrācija manas valsts mikropiesārņotā ūdens avotos ir daudz augstāka nekā mikropiesārņotāju koncentrācija attīstītajās valstīs. Runājot par ūdens kvalitāti pētījumos par mikropiesārņotā ūdens attīrīšanu manā valstī pēdējos gados, galvenie IV klases ūdens kvalitātes rādītāji "Virszemes ūdeņu vides kvalitātes standartā" (GB 3838-2002) parasti tiek izmantoti kā. novērtēšanas standarts, tas ir, ĶSP<8mg/L, Kjeldahl ammonia<2mg/L, and BOD<6mg/1. The properties and hazards of micro-pollutants are summarized as follows.
(1) Organiskās vielas Organiskās vielas mikropiesārņotā ūdenī var iedalīt dabiskajās organiskajās vielās (NOM) un sintētiskajās organiskajās vielās (SOC). Dabiskā organiskā viela attiecas uz vielām, kas rodas, sabrūkot un sadaloties dzīvniekiem un augiem dabiskajā ciklā, ko sauc arī par skābekli patērējošām organiskām vielām; sintētiskās organiskās vielas pārsvarā ir toksiski organiskie piesārņotāji. Organisko vielu klātbūtne ūdenī stabilizē daļiņas, palielina koagulanta daudzumu un aktīvās ogles adsorbera slodzi. Dažus toksiskus un kaitīgus piesārņotājus ir ne tikai grūti noārdīt, bet tiem ir arī bioakumulācija un "trīs bīstamības" (kancerogēna, teratogēna un mutagēna) ietekme, kas ir ļoti kaitīga sabiedrības veselībai.
Turklāt ūdenstilpēs esošās šķīstošās organiskās vielas (DOM) dzeramā ūdens attīrīšanas procesā viegli reaģē ar dažādiem oksidētājiem un dezinfekcijas līdzekļiem. Visizplatītākā reakcija notiek ar šķidru hloru, veidojot trihalometānus (THMS), halogēna etiķskābi (HAAS) un citus halogenētus dezinfekcijas blakusproduktus, no kuriem lielākā daļa ir pierādīts, ka izmēģinājumu dzīvniekiem izraisa vēzi.
(2) Slāpekļa amonjaks atrodas ūdenī organiskā slāpekļa, amonjaka, nitrītu un nitrātu veidā. Amonjaka slāpekļa noņemšanas ātrums, izmantojot metāla alumīnija sāļus kā koagulantus, ir ļoti zems. Ūdens iekārtas procesā un ūdens sadales sistēmā pietiek ar amonjaka koncentrāciju 0,25 mg/L, lai ļautu augt nitrificējošām baktērijām. Nitrificējošo baktēriju un amonjaka izdalītās organiskās vielas radīs smakas problēmas. Amonjaks arī patērē daudz hlora, veidojot hloramīnus, kas samazina dezinfekcijas efektivitāti un var radīt cianogēnhlorīda dezinfekcijas blakusproduktus, kas ietekmē organisko vielu oksidācijas efektivitāti ūdenī. Ūdenī amonjaks tiek oksidēts par nitrītiem un nitrātiem. Nitrītu uzkrāšanās aizstāj skābekļa stāvokli sarkanajās asins šūnās, galu galā izraisot nosmakšanu; augsta nitrātu koncentrācija pēc norīšanas var izraisīt saindēšanos.
(3) Smarža un garša: dzeramais ūdens ar spēcīgu smaržu un garšu joprojām ir slikta garša pat pēc ūdens apstrādes iekārtas.
(4) Trīs bīstamības vielas: pēc dzeramā ūdens apstrādes ar hlorēšanu tas var veidot "trīs bīstamības" vielas, kas apdraud cilvēka veselību.
(5) Dzelzs un mangāns. Dzeramais ūdens ar augstu dzelzs un mangāna saturu veidos sarkanbrūnas nogulsnes, kas notraipīs izmazgātās drēbes un iegūst metālisku garšu; turklāt ūdens ar pārāk augstu dzelzs un mangāna saturu ir pakļauts dzelzs un mangāna baktēriju savairošanai, cauruļu aizsērēšanai un korozijai.
(6) Fluors un arsēns: daži ūdens avoti var saturēt fluoru vai arsēnu ģeoloģisko apstākļu vai rūpnieciskā piesārņojuma dēļ, un fluors un arsēns var izraisīt cilvēku slimības.
(7) Aļģes un aļģu toksīni: dažas ar amonjaku un fosforu bagātas barības vielu ūdenstilpes izraisīs aļģu strauju augšanu, ja ūdens temperatūra ir atbilstoša. Aļģu šūnu izdalītie aļģu toksīni ne tikai rada ūdenim smaržu, garšu un sliktu dūšu, bet arī ir toksiski. Smagos gadījumos to nevar dzert vai lietot vispār. Ir notikušas nopietnas sekas un nelabvēlīgas sekas.
3. Dziļās attīrīšanas tehnoloģija avota ūdens mikropiesārņošanai
Galvenās dziļās attīrīšanas tehnoloģijas krāna ūdens mikropiesārņojumam ir šādas:
3.1. Ozona-bioaktivētās ogles process
Princips: Šis process apvieno divas tehnoloģijas: ozona oksidēšanu un bioaktivētās ogles adsorbciju. Vispirms ūdenī esošās organiskās vielas oksidē ar ozonu, lai tā daļēji sadalītos vai pārvērstos vieglāk noārdāmās vielās, un pēc tam šo vielu tālākai atdalīšanai izmanto bioaktīvo ogli.
Ietekme: ozona bioaktivētās ogles dziļa apstrāde var ievērojami uzlabot tādu indikatoru kā permanganāta indeksa, kopējā organiskā oglekli (TOC) un UV254 izvadīšanas ātrumu, kā arī labi noņem noturīgu organisko vielu, piemēram, policikliskos aromātiskos ogļūdeņražus (PAH), hlororganiskie pesticīdi (OCP) un haloetiķskābe (HAA).
3.2. Nanofiltrācijas process
Princips: Nanofiltrācija ir membrānas atdalīšanas tehnoloģija ar poru izmēru diapazonu starp reversās osmozes membrānu un ultrafiltrācijas membrānu, kas piemērota mazu organisko molekulu atdalīšanai ar relatīvo molekulmasu no 300 līdz 500.
Ietekme: Nanofiltrācijai ir laba ietekme uz parastajiem ūdens kvalitātes rādītājiem un organisko vielu pēdām, īpaši organiskām vielām ar lielu relatīvo molekulmasu, piemēram, dezinfekcijas blakusproduktu prekursoriem un hlororganiskajiem pesticīdiem. Tomēr tam ir ierobežota noņemšanas ietekme uz policikliskajiem aromātiskajiem ogļūdeņražiem ar mazu relatīvo molekulmasu.
3. 3. Pirms ozona + parastā apstrāde + galvenais ozona bioloģiskais aktīvās ogles process
Princips: Šis ir dziļas apstrādes process, kas apvieno vairākas tehnoloģijas, tostarp pirmsozona oksidēšanu, parasto koagulācijas sedimentācijas filtrēšanu un galveno ozona bioloģisko aktīvās ogles apstrādi.
Ietekme: Šis process var ievērojami uzlabot piesārņojošo vielu, piemēram, CODMn, TOC, UV254, izvadīšanas ātrumu, vienlaikus samazinot dezinfekcijas blakusproduktu prekursoru (DBPFP) saturu un uzlabojot notekūdeņu bioloģisko stabilitāti.
Rezumējot, kopumā attiecībā uz avota ūdens mikropiesārņojumu attiecīgajām struktūrvienībām ir efektīvi jākontrolē ūdens avota piesārņojums ilgtermiņā un jāmaina pašreizējā sliktā ūdens kvalitātes situācija, lai nodrošinātu dzeramā ūdens drošību un cilvēku veselību. Kas attiecas uz dziļās attīrīšanas tehnoloģiju, katrai metodei ir sava pielietojamība un ierobežojumi, un ir nepieciešams izvēlēties piemērotu dziļās attīrīšanas procesu atbilstoši konkrētajai ūdens kvalitātei un attīrīšanas prasībām.