工艺用水

难题：饮用水中的硝酸盐美国环保局（EPA）乃至公众担心饮用水中的营养物质（例如含氮和磷的物质）含量过高，会危及公共健康，这就使得水处理厂必须改进处理工艺。对致力于满足法规规定的氮含量限值的水处理厂来说，如何降低来自径流、肥料、污水、发电厂、化学品厂的含氮化合物的浓度始终是个难题。当饮用水中的含氮量过高时，配水系统就会被富营养化，成为细菌的滋生地。硝酸盐危害婴儿、孕妇、酶缺乏症患者的健康，降低他们的血液送氧能力1,2。美国环保局规定的饮用水中的硝酸盐浓度限值为10 ppm，亚硝酸盐浓度限值为1 ppm2。工农业生产的废物和人类的排泄物排放到环境中，地表水和地下水中的硝酸盐含量越来越高，例如在美国加州的地下水井中就检测到高浓度的硝酸盐。因此，脱硝（脱氮）就成为水处理工艺的一个重要环节。方法：生物脱硝脱硝是通过添加碳源（也称为电子供体，例如源流中的甲醇、乙醇、MicroC® 、乙酸、糖浆、碳等），将硝酸盐还原成氮气的过程3。生物脱硝是其中一种脱硝方法，就是用厌氧细菌来消化碳源，从而降低硝酸盐含量3。与常规过滤和泥浆脱硝相比，生物脱硝有诸多优点，例如生物脱硝可以在连续过程中进行，且无需去除固体颗粒。生物脱硝对能源的需求极低，占用的工作面积小，还可以通过提高碳源的利用率来不断优化脱硝工艺。当细菌消耗掉硝酸盐之后，氮气便从水处理池中排出，就可以对脱硝后的水进行最终处理，然后将其送到配水系统中。这种生物处理方法也可以用来去除其它污染物，如铬酸盐、高氯酸盐、硒等。解决方案：TOC分析法的优势生物脱硝的关键在于优化碳源的用量。世界卫生组织在关于去除硝酸盐的文献中说，“控制碳源用量对工艺操作至关重要，可以使用在线型分析仪来监测处理后的水中的残留物浓度”4。在进行脱硝时，如果用碳量不够，就无法将硝酸盐全部还原成氮气，还会在水中留下大量的亚硝酸盐和氮氧化物。相反，如果用碳量过高，细菌就会进而分解水中其它化学物质，例如分解硫酸盐，产生硫化氢气体，不但气味难闻，还会造成有害后果。如果出水中有大量的细菌或碳，就会提高生物需氧量（BOD，Biological Oxygen Demand），增加有机消毒副产物（DBP，Disinfection Byproduct）的前体。最理想的情况是用碳量刚好能维持细菌的活性。因此，碳源使用的优化对于实现高效脱硝、节约成本、提高工艺效率来说至关重要。TOC分析仪在监测进水中的硝酸盐和出水中的硝酸盐/亚硝酸盐的含量时，能够给出给定碳源的除氮量。用TOC分析仪进行脱硝后的监测，能够以非专属的方法来快速测量碳源的除氮效率。生物脱硝的工艺流程如图1所示。TOC在线分析法能够实时显示用碳量和除氮量之间的关系变化和偏差。此分析法不仅可以保证水中的硝酸盐和有机物含量降到最低，还能节省操作设备所需的时间、资源、化学品、资金。连续监测法允许操作人员根据情况变化来及时调整工艺，而无需将样品送到第三方实验室进行分析，因而具有省时省力的优点。图1：生物脱硝流程示意图采用TOC在线分析法后，就不必再根据出水中的硝酸盐/亚硝酸盐的浓度来猜测碳源的使用效率。用此方法来监测脱硝结果还有一大优点，就是能够同下游水处理厂的工艺相匹配。对饮用水进行TOC分析，有助于水厂达到美国环保局对TOC去除率、DBP监测、工艺优化的规定指标。随着社会对经济饮用水的需求不断提高、水资源相对减少、人们的污染防范意识越来越强，水处理厂有必要优化工艺，以便高效去除水中的营养物质和有机污染物。参考文献“Rolling Revision of the WHO Guidelines for Drinking-Water Quality: Nitrates and nitrites in drinking-water.” July 2004. World Health Organization.“Consumer Factsheet on: NITRATES/NITRITES.” US EPA. http://www.epa.gov/ogwdw/pdfs/factsheets/ioc/nitrates.pdfNeethling, J.B. “Tertiary Denitrification Processes for Low Nitrogen and Phosphorus.” November 2010. Water Environment Research Foundation. “Water Treatment Processes for Reducing Nitrate Concentrations.” World Health Organization: Water Sanitation Health. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/en/nitrateschap6.pdf◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

EZ6001总溶解砷在饮用水吸附工艺过程控制的应用EZ6001总溶解砷在饮用水吸附工艺过程控制的应用——改进砷处理系统控制的在线监测哈希公司 安道尔共和国一条源水供应是来自于比利牛斯山的Birena山脉。与其他水源不同的是在春季总砷的含量高达10~20ppm（总溶解性砷14~18ppb）。砷是一种有毒的化学物质，摄入剂量过大会对身体健康产生严重危害。WHO在1983年制定了饮用水中砷最 大摄入剂量为10µg/L。2001年WHO声明为了人类生命健康该限值应该进一步降低。在2015年，当地政府投资了超过50万欧元设计一家新车间去除从Birena泉水中取水引入的砷，砷去除工艺是基于一种选择性的氧化铁介质吸附技术。考虑到砷的性质包括它本身的化学组成和它的处理过程，当局制定了完整的方案确保工艺效果及可能遇到的挑战：（1）厂区监测包括日常外部实验室检测，结果至少要3~4天，利用在线仪表得到实时数据就显得尤为重要。（2）精确的砷浓度监测控制，优化除砷系统旁路的安全使用，并对吸附系统的表现提供可靠的信息。在线砷仪表和手工测量有着相似的最 低检出限。（3）可以得到处理后进入蓄水池水的砷浓度实时数据（对于任何突发事件的安全响应和快速反应）。当地主管部门对哈希的产品线非常了解，他们在不同工艺段已经使用了浊度仪、pH探头和电导率在线测量装置。图1 Birena饮用水厂图2&3 Birena饮用水厂内吸附过滤装置选择性介质由于其很高的吸附去除率被普遍应用在去除砷的工艺中，吸附单元操作简单，整个过程只需要一台泵即可操作运行。然而正如普通的过滤/吸附过程，最重要的是建立和控制运行过程，（滤池反冲洗和再生过程）并保持在可行的水利设计范围内。因此，在线砷监控对于Birena饮用水厂旁路控制、吸附单元和饮用水过程水质量控制非常关键。符合客户要求的仪器为 EZ6001.99003302总溶解性三价和五价砷在线分析仪：该泉水中只检测出了五价砷作为砷的来源；过程中布置了三个监测点（原水、滤出水、出厂水）；源水非常干净，没有预处理装置；作为 PLC 连接的 x3 模拟输出。EZ6001 分析仪的特性和精度允许在饮用水当中通过伏安法来监测砷；在线监砷分析仪提高了除砷装置的利用效率，确保出厂水砷浓度不超标；能够对过滤器可能发生的突发工艺变化进行预警；便于更好地监测过滤器过滤介质表现、穿透情况和生命周期。在本案例中， 被应用于饮用水厂过程中砷监测，仪表运行稳定，实时数据可以指导控制吸附除砷装置工作，对水厂优化去除特征污染物起到了很好的帮助，确保当地居民能够喝到放心安全的饮用水。 END

饮用水水源地包括河流、湖泊、水库、地下水等。为加强饮用水源地保护，生态环境部颁布了《全国集中式饮用水水源地环境保护专项行动方案》，对全国338个地级以上城市、2862个县级行政单位所在城镇的所有在用集中式生活饮用水水源地及乡镇集中式生活饮用水水源地定期开展监测。近几年来，水质自动监测得到了普及与推广，2017年，生态环境部颁布了《地表水自动监测技术规范（试行）》，明确了自动监测仪器的技术要求及监测技术规范，进一步推动水质自动监测的覆盖面，而《生活饮用水卫生标准 检验方法》(GBT5750-2006)也在修订中，旨在为进一步提高饮用水的健康水平提供保障。点击如下视频可了解当前饮用水处理流程工艺的分类与水质监测类别，以及赛莱默在净水流程工艺上的水质监测解决方案。具体解决方案请联系区域销售经理或拨打热线4008150062垂询。