常规水处理工艺中亚硝酸盐的抑制与去除

常规水处理工艺中亚硝酸盐的抑第ｊ与蠢除

朱军进吴立权

（杭州市水业集团有限公司，杭州

３１０００８）

摘要夏季高温时，原水氨氮及有机物含量高，滤池砂层中极易滋生亚硝化细菌，导致生成亚硝

酸盐，提高了制水氯耗，而出厂水中含有亚硝酸盐会影响人们的身体健康，针对不同的原水水质情况，在九溪水厂中通过采用改变加氯消毒方式等措施，去除、抑制亚硝酸盐，取得显著成效。

关键词

常规工艺

消毒方式

亚硝酸盐去除抑制

Ｏ前言

杭州市九溪水厂设计能力６０万ｍａ／ｄ，以钱塘江珊瑚沙段为水源，近几年原水中氨氮、有机物的含量增高，２００７原水氨氮、亚硝酸盐氮统计数据见表１。

表１钱塘江原水氨氮、亚硝酸盐氦含量

项目最低最高平均

ＮＨａ—Ｎ／ｍｇ／Ｌ

０．０７

氨点位于滤池后，投加量根据出厂水水质要求控制，由于我厂出水至用户的输水管网较长，出厂水余氯控制在１．Ｏ～１．８ｍｇ／Ｉ。，氨氮０．３ｍｇ／Ｉ。左右，总的加氯量一般为２．８ｍｇ／Ｌ左右。具体的氯、氨投加点如图１。

Ｎｏｉ～Ｎ／ｍｇ／Ｉ。

０．０２３

０．４００

原水叫垄坐壅垦卜ｉ—州墼查茎ｒ。刊篁茎堡垒墅Ｈ堑堡茎攀丝Ｉ

１．２０Ｏ．３２

靓耋辐氯矗Ｉ出水—屯亟弘—咂亟圃—咂亟副

后加氨后加氯

Ｉ

０．０８９

图１九溪水厂制水工艺流程示意

由于杭州市供水管网较长，如采用单氯消毒，因单氯在水中容易挥发，即使出厂水余氯含量较高，管网末梢余氯也会出现小于国家饮用水标准

０．０５

夏季高温时，在钱塘江原水有机物、氨氮含量高的条件下，在水厂Ｖ型滤池的砂层中会滋生、积累大量亚硝化细菌，在亚硝化细菌的作用下滤后产生较高的亚硝酸盐，会与水中的余氯发生氧化还原反应，方程式如下：

ｍｇ／Ｌ的情况，因此我们采用氯胺的消毒方

式，降低氯消毒副产物，减少单氯消毒时氯的损耗，维持管网中的持续消毒能力。前加氯、加氨点位于进水泵房后，前加氨量根据原水氨氮含量控制，当原水氨氮高于０．５ｍｇ／Ｌ时，停止前加氨；后加氯、加

ＦｉｅｌｄＲＷ，ＷｕＤ，ＨｏｗｅｌｌＪ八Ｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｘｃｏｎｃｅｐｔｆｏｒｍｉｃｒｏｆｉｌ一

ｔｒａｔｉｏｎｆｏｕｌｉｎｇ．ＭｅｍｂｒＳｃｉ。１９９５，１００：２５９～２７２５

ＣｈｏＢＤ，ＦａｎｅＡｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆ６

ａ

Ｎｏｆ＋Ｃ１２＋Ｈ。ｏ』堡丝塑蔓Ｎｏｆ＋２Ｈ＋＋２Ｃ１－

这使滤后加氯量增加，总加氯量由平时的２．８ｒｎｇ／Ｉ．提高到５．０ｍｇ／Ｌ左右。而在输水管网中该反

８王锦，王晓昌，何自琦．浊度和腐殖酸对超滤膜污染过程的研究．

膜科学与技术，２００２，２２（１）：２４～２８

９

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ｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｕｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｉｎａｎａｅｒｏｂｉｃ

ｆｆ目ｆｌｂｒａｎｅｂｉｏｒｅａｅｔｏｒ．Ｍ锄ｂｒＳｄ。２００２，２０９：３９１～４０３ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｓ．ＷａｔＳｃｉａｎｄＴｅｃｈｎｏｌ，２０００，４１（１０—１１）：

ＫｅｒｒｙＪＨ．ＭａｒｋＭｅＦｏｕｌｉｎｇｏｆＭｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎａｎｄＵｈｒａｆｉｌ—ｔｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｂｙｎａｔｕｒａｌｗａｔｅｒ，ＥｎｖｉｒｏｎＳｃｉＴｅｃｈｎｏｌ，２００２，３６（１６）：３５７１～３５７６

ｏ通讯处：１０００８５中国科学院生态环境研究中心环境

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Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｌｉｈｕａｓｈｄ＠１６３．ｃｏｒｎ

７ＹｉａｎｔｓｉｏｓＳＧ．ＫａｒａｂｅｌａｓＡ

Ｊ．ＡｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙＯｆｈｕｍｉｃ

ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ

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ａｄｄａｎｄｐｏｗｄｅｒｅｄａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ

ＵＦｍｅｍｂｒａｎｅｓ

ａｎｄｔｈｄｒｒｅｍｏｖａｌｂｙｂａｃｋｗａｓｈｉｎｇ．Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，２００１，１４０（２）：１９５～２０９

收稿日期：２００８—０９—２８

２２给水排水Ｖ０１．３５

Ｎｏ．４２００９

万方数据

应继续进行，会进一步消耗管网中水的余氯，导致管网中细菌再次滋生，而影响人们的身体健康。而且，亚硝酸盐本身具有一定的毒性，一方面是部分亚硝酸盐可以和胺类物质结合，形成具有强烈致癌作用的亚硝胺；另一方面，亚硝酸盐进入血液后与人体中的血红蛋白结合，会使正常的血红蛋白变形，失去携氧能力，导致人体组织缺氧，还会对血管产生扩张作用。１原因分析

针对夏季高温时期水厂的原水水质情况，分析滤池砂层中积累亚硝化细菌的原因，一方面原水亚硝化细菌含量较高，亚硝化细菌在滤池砂层中吸附、积累，另一方面滤池中的亚硝化细菌通过亚硝化作用，氧化原水中的氨为亚硝酸盐，方程式如下：

２ＮＨ３＋３０２兰塑２ＨＮ０２＋２Ｈ２０＋６１９．９６

ｋＪ

在此氧化过程中亚硝化细菌获得所需的能量与其他好氧菌共生，在硝化过程中实现大量分裂增生，使菌群增多、增大、增厚，形成生物膜。硝化作用最适宜的温度是２５～３５℃，最佳温度为２８℃，ｐＨ为

６．６～８．０，溶解氧高。２应对措施

当滤池中亚硝化细菌含量高，滤前滤后余氯衰减、亚硝酸盐升高幅度大时，针对不同的原水水质情况，采取改变消毒的方式去除和抑制水中亚硝酸盐。

２．１原水亚硝酸盐含量较低

当原水亚硝酸盐含量较低时，滤池砂层中截留的微量亚硝化细菌通过氧化氨氦等有机物获取能量实现自身的繁殖和积累。我们采用漂粉精对滤池浸泡消毒的方式：首先对滤池进行反冲洗后，停止滤池的运行，排水使砂层透空，人工在砂层表面均匀地撒好漂粉精，再开滤池进水阀至工艺水位后，根据滤速开启清水阀约４＂－５ｍｉｎ，使混合了漂粉精的高浓度氯水渗入整个砂层（折算有效余氯为８～１０ｍｇ／Ｌ），停用滤池２４ｈ后，重新启用，待滤池恢复正常运行，消毒前后测试数据如表２。

由表２中数据表明滤前、滤后亚硝酸盐氮和余氯的变化较消毒前有了明显的降低，漂粉精浸泡消毒效果明显，且在该原水水质情况下滤池中亚硝化

万方数据

细菌实现繁殖、积累的周期长，漂粉精浸泡的方式能有效地抑制滤池中亚硝化细菌的滋生。

表２漂粉精浸泡前后余氯、亚硝酸盐氮检测数据

项目滤前余氯滤前亚硝酸滤后余氯

滤后亚硝酸／ｍｇ／Ｌ

盐氮／ｒａｇ／Ｌ／ｍｇ／Ｌ盐氮／ｍｇ／Ｌ

消毒前０．９＜Ｏ．００ｌ０．３０．１８０

消毒后

１．０

＜Ｏ．００１

０．９

＜Ｏ．００１

２．２原水亚硝化细菌、亚硝酸盐含量较高

当原水在含有氨氮等有机物的同时，亚硝化细菌、亚硝酸盐的含量较高，在沉淀池中未被去除的亚硝化细菌会直接在滤池砂层中吸附、累积，此时滤池中亚硝化细菌数量增长速度快，而漂粉精浸泡消毒的周期较长，不能有效地抑制亚硝化细菌滋生，针对以上状况，采取以下的一系列措施来去除和抑制亚硝化细菌：

（１）停止前加氨，切断亚硝化细菌的食物来源，

仅通过加单氯来去除亚硝酸盐和杀菌，由于高温水中余氯易挥发、损耗，在沉淀池上增设加氯点，实现多点加氯，增强氯氧化消毒效果，去除原水中含有的亚硝酸盐，杀灭亚硝化细菌，抑制滤池砂层中亚硝化菌滋生。由于出厂输水管线较长，为保证出厂余氯稳定，在滤后补加氨。

（２）针对滤池砂层中积累的亚硝化细菌，增设Ｖ型滤池进水口处的加氯点，方式见图２。

图２Ｖ型滤池加氯点

化验室每天检测滤前、滤后的余氯和亚硝酸盐情况，当滤后亚硝酸盐升高，余氯衰减幅度大时，开启滤前加氯系统，通过开闭阀门，依次对每个滤池进行１０ｍｇ／Ｌ的液氯消毒，时间为４ｈ。消毒前后，取１０个滤池滤前滤后水样做亚硝酸盐氮检测，见表３。

从表３中数据得出，对滤池进行滤前加氯消毒效果明显，消毒后滤后的亚硝酸盐含量较滤前几乎没有升高，比消毒前有了明显的降低，使会与亚硝酸盐反应的余氯损失减少，因此降低了滤后加氯量，保

给水排水Ｖ０１．３５

Ｎｏ．４

２００９

２３

表３消毒前后滤前滤后亚硝酸盐氦含量

消毒前ＮＯＦ２－－Ｎ／ｍｇ／Ｌ

滤池号

滤前

１２３

４５６

０．０３８

单氯消毒后，管网中的余氯衰减较缓慢。３结语

夏季高温时，原水氨氮、有机物含量高，造成滤池、管网运行中出现硝化细菌滋生的现象，生成亚硝酸盐，不仅造成出厂水、管网水中余氯大幅衰减，用户龙头水细菌超标，还伴随着卤代烷烃、亚硝酸盐等致癌物质生成，严重威胁着城市人民的健康，通过定时检测工艺流程中各取样点余氯、氨氮、亚硝酸盐的

消毒后ＮＯＥ－－Ｎ／ｍｇ／Ｌ滤前

０．０３２

０．０３１

滤后

０．２５００．２８２０．２６００．２３３

０．３００

滤后

０．０４１

０．０３６０．０３５

０．０４

０．０３８０．０３６

０．０５１

０．０３６

０．０４１０．０３３

０．０３１

０．０３９

０．０３５０．０３９

０．０４１

Ｏ．２９ｌ０．３１０Ｏ．２１５０．２６００．２５０

０．０３２

０．０４００．０４１０．０３２

７

８

０．０４１

０．０４５

０．０５２０．０３６０．０４２

含量及变化情况，针对不同的原水水质，及时采取措

施，能有效地控制亚硝化细菌和亚硝酸盐的生成，保证出厂及管网水中的余氯稳定。

参考文献

１曹会兰．亚硝酸盐对人体的危害和预防．微量元素与健康研究，

２００３，２０（２）：５７～５８

９１０

０．０３６０．０３５

０．０３１

证出厂水及管网中的余氯，该方式在对滤池进行消毒时操作方便、简单。

（３）选择低温、阴天时期，原水氨氮、有机物含量较低时，停加氨，提高加氯量，持续４～５ｄ，对水厂工艺设施、供水管网进行单氯杀菌消毒，效果见表４，

表４单氯消毒前后效果比较

检测点原水

氨氮／ｍｇ／Ｌ

出厂水

余氯／ｍｇ／Ｌ

苗圃武林路

余氯／ｍｇ／Ｌ余氯／ｍｇ／［。亚硝酸盐氮／ｍｇ／Ｌ

Ｏ．１７

０．０４０

２周群英，高廷耀编著．环境工程微生物学．第２版．北京：高等教育

出版社，２０００

３严敏，谭章荣，李艺．自来水厂技术管理．北京：化学工业出版

指标

亚硝酸盐氮／ｍｇ／Ｌ

单氯消毒前

０．０５４

单氯消毒后

０．０５００．２０

社，２００５

ｏ通讯处：３１０００８浙江省杭州市珊瑚沙九溪水厂

电话：１３８５７１５８６２８

Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｊｊｌ２１５＠１６３．ｃｏｒｎ收稿日期：２００８—０８—０６修回日期：２００９—０２一０６

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７月１５日前竣工。

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沈阳水务集团启动ＩＩ项供排水和污水处理等环保工

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元实施北部观音地区排水工程。这两项工程预计２００９年ｊ

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｛程，总投资１１．８６亿元。这ｌｌ项工程包括：

改造二次加压泵站和管网，让８８．９万人吃上放心水。该工程于２００８年启动，分三年实施．总投资４．１４亿元，改

建设应急供水工程，日增供水８万ｍ３大伙房输水一期工程到２０１０年底才能竣工。为解全市缺水的燃眉之

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