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通過(guò)可靠的有機(jī)物監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)飲用水再利用

閱讀：441 發(fā)布時(shí)間：2023-11-10

簡(jiǎn)介

回收與再利用水能夠提高運(yùn)營(yíng)效率,、節(jié)約成本,，但目前企業(yè)和城市只是偶爾實(shí)施水的再利用。氣候變化,、城市化加劇,、人口增長(zhǎng)等因素要求發(fā)展水的再利用技術(shù)、發(fā)掘更多更安全的可用水源,。為此,，監(jiān)管機(jī)構(gòu)致力于提高批量水處理的可靠性、制定充分的分析標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保安全運(yùn)營(yíng),。有機(jī)物監(jiān)測(cè)就是滿足高水質(zhì)要求,、保障公眾健康、保證污染物去除的較優(yōu)處理效率的重要部分,。

挑戰(zhàn)

間接飲水用再利用（IPR,，Indirect Potable Reuse）事業(yè)發(fā)展迅猛，各種項(xiàng)目遍布美國(guó)和世界各地,。但水資源的日益短缺迫使研究和監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定直接飲用水再利用（DPR,，Direct Potable Reuse）的規(guī)則框架。在回收水時(shí),，水處理廠將污水處理和飲用水處理結(jié)合起來(lái),，設(shè)置多道安全屏障,，以保障公眾健康。這些工作包括：

降低生物需氧量（BOD）

控制養(yǎng)分

去除病菌/病毒

確保正確的消毒

控制味道/氣味

消除微量有機(jī)污染物

正確的消毒要求在殺滅活性病菌/病毒和產(chǎn)生致癌消毒副產(chǎn)物（DBP,，Disinfection Byproduct）之間取得合理平衡,。致癌消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生于消毒劑和天然有機(jī)物（NOM，Natural Organic Matter）的反應(yīng),。為了進(jìn)行監(jiān)測(cè)和平衡,，處理廠必須更好地了解各個(gè)回收階段的進(jìn)、出水水質(zhì)和工藝水水質(zhì),。總有機(jī)碳（TOC）分析是確定水質(zhì)的可靠方法,。同其它標(biāo)準(zhǔn)（詳見(jiàn)表1）相比，TOC測(cè)量具有諸多優(yōu)點(diǎn),。TOC包括NOM,、味道和氣味化合物、微生物和細(xì)菌,、微量有機(jī)污染物、有機(jī)工業(yè)廢水等,。

表1：TOC與其他可替代參數(shù)的比較

解決方案

TOC監(jiān)測(cè)可以改善污水處理工藝,，提高目標(biāo)污染物的去除效率。TOC監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于：

控制污水處理工藝

根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)作出決策

維護(hù)系統(tǒng)的整體健康

使出水水質(zhì)達(dá)到要求

在設(shè)計(jì)水再利用處理系統(tǒng)時(shí),，關(guān)鍵在于找出關(guān)鍵控制點(diǎn)（CCP,，Critical Control Point）和質(zhì)量控制點(diǎn)（QCP，Quality Control Point）,，才能監(jiān)視系統(tǒng)性能,、確保工藝水質(zhì)。除了監(jiān)測(cè)水源變化和最終出水水質(zhì)之外,，表2還列出了得益于有機(jī)物監(jiān)測(cè)的水處理工藝應(yīng)用實(shí)例,。

表2：有機(jī)物監(jiān)測(cè)解決方案

實(shí)例

加州地下水回灌的回收水量（RWC，Recycled Water Contribution）由TOC量來(lái)決定,，加州用TOC量作為替代參數(shù),，表征未被規(guī)定的有機(jī)污染物的量。美國(guó)其他州也將TOC標(biāo)準(zhǔn),，作為回灌水法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),，如表3所列。

表3：各州的回灌與回收水的TOC 水平

回收水處理廠以TOC監(jiān)測(cè)為分析手段,，用于改進(jìn)工藝控制,、滿足補(bǔ)充水規(guī)則、改善處理工藝,，如表4所列,。

表4：回收處理和TOC 監(jiān)測(cè)實(shí)例

BAC-Biological Activated Carbon,，生物活性炭過(guò)濾；GAC-Granulated Activated Carbon,，顆?；钚蕴浚籊MF-Granular Media Filtration,，顆粒介質(zhì)過(guò)濾,；MF-Microfiltration，微過(guò)濾,；O3-Ozone,，臭氧；RO-Reverse Osmosis,，反滲透,；UF-Ultrafiltration，超濾,；UV AOP-Ultraviolet Disinfection Advanced Oxidation,，紫外線消毒高級(jí)氧化

在為回灌地下水提供可靠的高品質(zhì)再生水方面，以及在防止海水浸入地下水方面,，奧蘭治縣水區(qū)（OCWD）是專業(yè)者,。從二級(jí)污水到MF、RO,、UV高級(jí)氧化,，OCWD的處理工藝生產(chǎn)了滿足或超過(guò)再生水標(biāo)準(zhǔn)以及州、聯(lián)邦飲用水標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)水,。OCWD采用TOC分析來(lái)測(cè)試膜完整性,、監(jiān)測(cè)去除效率、防止膜污染,。對(duì)MF,、UF、RO進(jìn)行不當(dāng)?shù)念A(yù)處理,，都可能導(dǎo)致高昂的能源成本和昂貴的清潔費(fèi)用,，并可能被迫更換膜。了解有關(guān)膜過(guò)濾前后的TOC濃度,，有助于幫助優(yōu)化有機(jī)物去除效率,，以及監(jiān)控入廠水質(zhì)的變化。

總結(jié)

監(jiān)測(cè)TOC,，能使操作人員根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)作出實(shí)時(shí)決策以優(yōu)化工藝,，還能使處理廠監(jiān)控整個(gè)處理系統(tǒng)的功效，并達(dá)到出水質(zhì)量目標(biāo),。對(duì)再生水的日益增長(zhǎng)的需求,，以及新興的污水處理技術(shù),，推動(dòng)著直接飲用水再利用（DPR）的架構(gòu)發(fā)展。該架構(gòu)將依賴于TOC分析等可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，以保障公眾健康,、確保高效運(yùn)行。

通過(guò)可靠的有機(jī)物監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)飲用水再利用

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