威立雅Sievers分析儀
直接飲用水回用示范廠通過有機物監(jiān)測增強當?shù)乜购的芰εc效能
檢測樣品:飲用水
檢測項目:TOC
方案概述:直接飲用水回用(DPR)項目的成功實施能夠極大增強當?shù)氐目购的芰Α榱讼妼ψ鳛轱嬘盟吹腄PR水的誤解,,并使DPR水處理工藝保持最佳運行水平,,水處理廠需要使用能夠實時監(jiān)測水質的技術設備,,例如總有機碳TOC分析儀,。水質監(jiān)測是優(yōu)化膜生物反應器(MBR,,MembraneBioreactor)和臭氧氧化工藝性能的關鍵步驟,。
項目背景
猶他州是美國最干旱的州之一,,其5400萬英畝的土地中有90%極度干旱。猶他州鹽湖縣南喬丹市的地下水被尾礦污染,,因此當?shù)貨]有飲用水源,。城市的飲用水大多購自尤因塔山區(qū)(Uintah Mountain)和普羅沃河地區(qū)(Provo River)的供水商。猶他州政府資助了DPR示范項目,,以測試未來在當?shù)貙嵤〥PR計劃的可行性,。示范廠將運行3到5年,為未來DPR計劃的正式實施提供參考架構,。
DPR示范項目的水源是處理后的南谷下水道系統(tǒng)(South Valley Sewer)的廢水,。DPR示范廠采用先進工藝組合以求實現(xiàn)高水質目標,并成功實施穩(wěn)健的多重障蔽除污法的廢水處理工藝,。示范廠由5個不同的工藝部分組成,即臭氧化處理(Ozonation),、生物活性過濾(BAF,,Biologically Active Filter)、超濾(UF,,Ultrafiltration),、顆粒活性炭處理(GAC,,Granular Activated Carbon),、紫外消毒(UV Disinfection)。
來自膜生物反應器的進水濾液通過臭氧化處理之后,,進入深度處理工藝部分,。臭氧是強氧化劑,能夠分解有機污染物,。在臭氧化工藝之后,,是生物活性過濾工藝,為生物提供生長介質,并進一步分解污染物,。超濾工藝過濾掉微生物,,而粒狀活性炭處理工藝吸附殘留的微量污染物。DPR示范項目的最后一步是紫外消毒工藝,,能夠有效地消除水中的病原體,。
挑戰(zhàn)
DPR計劃成功與否,取決于公眾對DPR的接受程度和意見,。由于公眾普遍對DPR認知不足,,因此需要花時間向公眾講解有關廢水回用及凈化處理的知識。DPR示范項目未來能否成功,,很大程度上還取決于基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的決策,,因此項目工程師面臨如何實時連續(xù)監(jiān)測工藝中的有機污染物含量的難題。廢水處理工藝的目的是去除源水和廢水中有害人體健康和破壞環(huán)境的有機污染物,,因此掌握一套使用便捷和性能可靠的水質監(jiān)測方法就至關重要,,其中最關鍵的是必須能夠了解和測量初始工藝和后續(xù)工藝中的水中的有機物含量。
解決方案
猶他州南喬丹市的DPR示范廠將總有機碳測量值作為主要的關鍵工藝指標(KPI,,Key Process Indicator),,因此需要使用能夠靈活測量多個不同水質的樣品流的TOC分析儀。示范廠為了達到監(jiān)測要求,,選用Sievers M5310 C TOC分析儀,,這款分析儀采用膜電導(MC,Membrane Conductometric)檢測和紫外過硫酸鹽氧化技術,。圖2是示范廠的總體工藝流程圖和各個工藝部分,。
在DPR工藝開始時進行TOC監(jiān)測。嚴密監(jiān)測從廢水廠進入DPR示范廠的廢水,,并根據(jù)監(jiān)測結果來調(diào)整深度處理工藝,。在生物活性過濾工藝之后再次進行TOC監(jiān)測,以確保污染物的去除率,。在紫外消毒工藝之后,,可以通過TOC分析來確定最終水質。
結論
許多地區(qū)面臨飲用水短缺的問題,,而DPR項目等創(chuàng)新性解決方案是未來提高當?shù)乜购的芰妥灾鞴┧妮^好選擇,。有了這種嚴格的水質監(jiān)測系統(tǒng),水處理廠就能夠根據(jù)監(jiān)測結果來做決策,,并用準確可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)來消除公眾對DPR等新飲用水源的不信任,。用于監(jiān)測有機物的TOC分析法是一種簡便而功能強大的方法,可用于優(yōu)化工藝,、保證水質,、滿足法規(guī)要求等領域,。南喬丹市選用Sievers M5310 C分析儀來成功展示DPR項目的可行性,并為未來此類項目提供參考框架,,從而為當?shù)厣鐓^(qū)提供足夠的安全和低廉的飲用水,。
參考文獻
[1]:Whotcott,G.,&Rasmussen,J.(2019,July 29).South Jordan City–DPR Demonstration Project.Arizona Reuse Symposium.Symposium conducted at the meeting of Water Reuse Arizona&AZ Water Association,Flagstaff,AZ.
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