1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

活性炭在微污染水源处理中的应用

摘要：我国水资源短缺,人均占有量只及世界人均占有量的1/4,而水源的污染又日益严重。受污染的原水经净水厂氯化处理后,出厂自来水中氯仿等三卤甲烷类(thm)可疑致癌物明显增多,这是因为国内外大多数净水厂使用的混凝、沉淀、过滤、加氯消毒的传统净水工艺,主要适用于去除水源原水中固体杂质、胶体和病菌等，而不能有效去

除原水中的有机污染物和三卤甲烷先质。活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、优良的吸咐性和机械物理性能等特点,因此被广泛应用于多种行业。本文列举了几种活性炭微污染水源处理的工艺,以寻找出符合国情、经济有效的微污染原水去污办法,提高我国饮用水的安全可靠性。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、题目

Ｆ市给水工程设计

二、工程概况

1.本工程设计规模为13万吨/天，要求出厂水压达到48米水柱。

2.城市自然状况

（1）气温

气温资料

项 目	温度（℃）	发生时间
月平均	最热	35.2	7月
最冷	-4.3	1月
平均	20.8

（2）降雨量

降雨资料

序号	项 目	降雨量（mm）	备 注
1	平均年总量	1014
2	一日最大	174.1
3	一小时最大	90.4

（3）主导风向

夏季东南风，冬季东北风。

无自发性震源，强度在4级以下。

３.河流水文及水质资料

以地表水为供水水源。水源地地处顺直河岸，岸边边坡较陡，河床与河岸稳定。工程地质良好，水中漂浮物较少。水厂平均黄海标高为49 m。

（１）水源地取水口处水位

水源地区取水口水文资料

（２）水质资料

水源水有富营养化现象，部分水质指标超过Ⅲ类地表水环境质量标准，常规水质资料如下表所示：

水源水水质资料

编号	项目	单位	分析结果	附注
1	色度	度	≤30
2	浊度	NTU	100-300
3	pH值		6.9-7.5
4	嗅和味	级	微弱
5	总硬度	mg/Ｌ	≤400	以CaCO3计
6	铜	mg/Ｌ	0.03
7	锌	mg/Ｌ	0.22
8	锰	mg/Ｌ	2#215;10-5
9	砷	mg/Ｌ	2.6#215;10-4
10	细菌总数	CFU/mL	2800
11	粪大肠菌群	MPN/100mL	1465
12	高锰酸盐指数	mg/Ｌ	39.4
13	硝酸盐	mg/Ｌ	6.89
14	氨氮	mg/Ｌ	3.7

（３）水温

多年统计月平均2.7~25.1℃。

水厂出水要求满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。

４.其它资料

电源：分别由城市两座变电站供给10KV高压电源。

三、设计任务及成果

给水工程毕业设计内容包括取水工程和净水厂设计，完成计算说明书一份，主要内容包括：

1.取水工程

（1）设计计算取水泵站。

（2）取水构筑物设计与水力计算。

2.净水工程

（1）选择水厂处理工艺流程及净水构筑物或设备类型和数量。

（2）净水构筑物及设备工艺设计计算。

（3）水厂内各构筑物、建筑物以及各种管渠总体布置。

（4）绘制净水厂平面图及高程布置图。

（5）绘制主要的单体净水构筑物工艺构造图。

3.送水工程

设计计算二泵站。

4.工程投资估算。

5.图纸要求

（1）水处理厂总平面图及高程布置图。

（2）主要净水构筑物平、立、剖面图。

（3）二泵站工艺图。

（4）加药及消毒管线图。

（5）污泥处理工艺流程图。

五、参考文献

（1）给水工程（第四版），严煦世、范瑾初编，中国建筑工业出版社，1999

（2）水质工程学，李圭白等编，中国建筑工业出版社，2005

（3）水处理工程设计计算，韩洪军等编，中国建筑工业出版社，2006

（4）给水排水设计手册（第二版）（第1、3、9、10、11册）

（5）给水厂处理设施设计计算，崔玉川等编，化学工业出版社，2003

（6）给水排水工程快速设计手册（第1册）

（7）给水排水工程专业毕业设计指南，李亚峰等编，化学工业出版社，2003

（8）室外给水设计规范（GB50013-2006）

（9）给水排水制图标准（GB-T50106－2001）

（10）微污染水源饮用水处理，王占生等编，中国建筑工业出版社，1999

（11）微污染水源净水技术及工程实例，周云等编，化学工业出版社，2003

六、工艺流程方案

给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。一般来讲，地下水只需要经消毒处理即可，对含有铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。

方案1：

工艺流程：原水→混凝沉淀→过滤→消毒→清水池→二泵站→用户

以地表水作为水源时，一般的处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。

由于水源有富营养现象,只采用方案1的常规处理法已无法满足对出水水质的要求。对于微污染的水源，一般有预处理和深度处理以及两种相结合的处理方式，预处理包括在混凝沉淀前加生物预处理、加臭氧或者粉末活性炭等，深度处理包括膜处理法、活性炭滤池或生物活性炭法等。

方案2：

工艺流程：原水→混凝沉淀→过滤→活性炭吸附→消毒→清水池→二泵站→用户

采用活性炭吸附是水厂处理微污染水源常用的净水方法，由于活性炭对原水中的氨氮的处理效果不理想，而原始资料中的原水的氨氮含量恰巧又高，所以单独设活性炭工艺不可行。

方案3：

工艺流程：原水→混凝沉淀→生物预处理→过滤→活性炭吸附→消毒→清水池→二泵站→用户

生物预处理法对原水中的有机碳、氨氮、色度、臭味、藻类等污染物都有很好的去除效果，能明显降低原水中可能形成三卤甲烷等氯化有机物的前体物总量，活性炭吸附法与生物预处理相结合能取到一个更好的处理效果。同时由于原水浊度大于40NTU，考虑将生物预处理放在混凝沉淀之后。

综合考虑，本设计采用如下的工艺流程：