„Mikroverschmutzung“ ist ein Begriff für die Wasseraufbereitung, der in meinem Land erst in den letzten Jahren aufgetaucht ist. Mikroverschmutzte Wasserquellen beziehen sich auf Wasser, dessen physikalische, chemische und mikrobiologische Indikatoren die Wasserqualitätsanforderungen des „Surface Water Environmental Quality Standard“ als Trinkwasserquelle nicht mehr erfüllen können. Wenn Menschen jedoch das Wort „Mikroverschmutzung“ erwähnen, wissen sie nicht, was die konkreten Einzelindikatoren für Schadstoffe im Gewässer sind. Es ist ein sehr allgemeines Konzept. Zu den mikroverschmutzenden Stoffen gehören: Trübung, Farbe, Geruch, Sulfide, Stickoxide, schädliche und giftige Stoffe [wie Schwermetalle (Quecksilber, Mangan, Chrom, Blei, Arsen usw.)], pathogene Mikroorganismen usw übertrafen den Standard, aber in den meisten Fällen handelt es sich um Wasserquellen, die durch organische Stoffe mikroverschmutzt sind. Das Phänomen der Mikroverschmutzung in Gewässern hat zu großen Schwierigkeiten bei der Auswahl von Trinkwasseraufbereitungsverfahren geführt.
1. Merkmale der Wasserqualität mikroverschmutzter Wasserquellen in den letzten Jahren
① Umfassende Indikatoren für organische Stoffe wie CSB, BSB, TOC usw. gewinnen an Wert. Je größer die Werte dieser Indikatoren im Quellwasser sind, desto mehr organische Stoffe befinden sich im Wasser und desto schwerwiegender ist die Verschmutzung. Beispielsweise liegt der gelöste Sauerstoff im Quellwasser im Allgemeinen zwischen 5 und 10 mg/L. Sinkt er unter 5 mg/L, ist es nicht mehr als Trinkwasserquelle geeignet. Wenn der gelöste Sauerstoff weniger als 1 mg/L beträgt, kann das Quellwasser aufgrund der Zersetzung organischer Stoffe anfangen, schlecht zu riechen. Wenn beispielsweise der BSB des Quellwassers weniger als 3 mg/l beträgt, ist die Wasserqualität gut; wenn er 7,5 mg/L erreicht, ist die Wasserqualität schlecht; Wenn er 10 mg/L übersteigt, ist die Wasserqualität extrem schlecht und der gelöste Sauerstoff im Wasser liegt nahe bei Null.
② Die Konzentration von Ammoniakstickstoff (NH3-N) steigt.
③ Der Geruch ist offensichtlich.
④ Das Ergebnis des Ames-Tests auf Mutagenität ist positiv, während die Wasserquelle mit guter Wasserqualität negativ sein sollte.
2. Gefahren durch mikroverschmutztes Wasser
Das zentrale Problem der mikroverschmutzten Wasseraufbereitung in Industrieländern besteht darin, Mikroverunreinigungen zu entfernen, die hauptsächlich aus assimilierbarem organischem Kohlenstoff (AOC) und Ammoniak bestehen, um die biologische Stabilität des Trinkwassers zu gewährleisten. Die Schadstoffkonzentration in den mikroverschmutzten Wasserquellen meines Landes ist viel höher als die der Mikroschadstoffe in entwickelten Ländern. In Bezug auf die Wasserqualität werden in der Forschung zur Behandlung von mikroverschmutztem Wasser in meinem Land in den letzten Jahren üblicherweise die wichtigsten Wasserqualitätsindikatoren der Klasse IV im „Surface Water Environmental Quality Standard“ (GB 3838-2002) verwendet der Bewertungsstandard, also CODn<8mg/L, Kjeldahl ammonia<2mg/L, and BOD<6mg/1. The properties and hazards of micro-pollutants are summarized as follows.
(1) Organische Substanz Organische Substanz in mikroverschmutztem Wasser kann in natürliche organische Substanz (NOM) und synthetische organische Substanz (SOC) unterteilt werden. Unter natürlicher organischer Substanz versteht man die Stoffe, die durch den Verfall und die Zersetzung von Tieren und Pflanzen im natürlichen Kreislauf entstehen, auch bekannt als sauerstoffverbrauchende organische Substanz; Bei synthetischen organischen Stoffen handelt es sich meist um giftige organische Schadstoffe. Das Vorhandensein organischer Stoffe im Wasser stabilisiert Partikel, erhöht die Menge an Koagulans und die Belastung des Aktivkohleadsorbers. Einige giftige und schädliche Schadstoffe sind nicht nur schwer abbaubar, sondern haben auch eine Bioakkumulation und „drei Gefahren“ (krebserzeugende, teratogene und mutagene) Wirkungen, die für die öffentliche Gesundheit sehr schädlich sind.
Darüber hinaus reagieren lösliche organische Stoffe (DOM) in Gewässern bei der Trinkwasseraufbereitung leicht mit verschiedenen Oxidations- und Desinfektionsmitteln. Die häufigste Reaktion erfolgt mit flüssigem Chlor unter Bildung von Trihalomethan (THMS), Halogenessigsäure (HAAS) und anderen halogenierten Desinfektionsnebenprodukten, von denen sich gezeigt hat, dass die meisten bei Versuchstieren Krebs verursachen.
(2) Stickstoffammoniak kommt im Wasser in Form von organischem Stickstoff, Ammoniak, Nitrit und Nitrat vor. Die Entfernungsrate von Ammoniakstickstoff unter Verwendung von Metallaluminiumsalzen als Koagulationsmittel ist sehr gering. Im Prozess- und Wasserverteilungssystem der Wasseranlage reicht eine Ammoniakkonzentration von 0,25 mg/L aus, um das Wachstum nitrifizierender Bakterien zu ermöglichen. Die von nitrifizierenden Bakterien und Ammoniak freigesetzten organischen Stoffe verursachen Geruchsprobleme. Ammoniak verbraucht auch viel Chlor unter Bildung von Chloraminen, was die Desinfektionseffizienz verringert und bei der Desinfektion Chlorcyan als Nebenprodukte erzeugen kann, die die Oxidationseffizienz organischer Stoffe im Wasser beeinträchtigen. Ammoniak wird im Wasser zu Nitrit und Nitrat oxidiert. Die Ansammlung von Nitrit ersetzt die Sauerstoffposition in den roten Blutkörperchen, was schließlich zum Ersticken führt; Hohe Nitratkonzentrationen können nach Verschlucken zu Vergiftungen führen.
(3) Geruch und Geschmack: Trinkwasser mit starkem Geruch und Geschmack schmeckt auch nach der Aufbereitung durch die Wasseranlage immer noch schlecht.
(4) Drei-Gefährdungsstoffe: Nach der Behandlung des Trinkwassers mit Chlorierung können „drei-Gefährdungsstoffe“ entstehen, die die menschliche Gesundheit gefährden.
(5) Eisen und Mangan: Trinkwasser mit hohem Eisen- und Mangangehalt führt zu rotbraunen Ablagerungen, die gewaschene Kleidung verfärben und einen metallischen Geschmack haben; Darüber hinaus neigt Wasser mit einem zu hohen Eisen- und Mangangehalt zur Vermehrung von Eisen- und Manganbakterien, wodurch Rohre verstopft und korrodiert werden.
(6) Fluor und Arsen: Einige Wasserquellen können aufgrund geologischer Bedingungen oder industrieller Verschmutzung Fluor oder Arsen enthalten, und Fluor und Arsen können Krankheiten beim Menschen verursachen
(7) Algen und Algengifte: Einige Nährwasserkörper, die reich an Ammoniak und Phosphor sind, führen bei angemessener Wassertemperatur zu einem heftigen Algenwachstum. Die von Algenzellen abgesonderten Algengifte verursachen nicht nur Geruch, Geschmack und Übelkeit im Wasser, sondern sind auch giftig. In schweren Fällen kann es weder getrunken noch konsumiert werden. Es sind schwerwiegende Folgen und nachteilige Auswirkungen aufgetreten.
3. Tiefenbehandlungstechnologie zur Mikroverschmutzung von Quellwasser
Die wichtigsten Tiefenbehandlungstechnologien zur Mikroverschmutzung von Leitungswasser-Quellwasser sind wie folgt:
3.1. Ozon-Bioaktivkohle-Verfahren
Prinzip: Dieser Prozess kombiniert zwei Technologien: Ozonoxidation und bioaktivierte Kohlenstoffadsorption. Zunächst wird die organische Substanz im Wasser durch Ozon oxidiert, um sie teilweise zu zersetzen oder in leichter abbaubare Substanzen umzuwandeln. Anschließend wird Bioaktivkohle verwendet, um diese Substanzen weiter zu entfernen.
Wirkung: Die Tiefenbehandlung mit Ozon-Bioaktivkohle kann die Entfernungsrate von Indikatoren wie Permanganatindex, gesamtem organischen Kohlenstoff (TOC) und UV254 erheblich verbessern und hat auch eine gute Entfernungswirkung auf hartnäckige organische Stoffe wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). Organochlorpestizide (OCPs) und Halogenessigsäure (HAAs).
3.2. Nanofiltrationsprozess
Prinzip: Nanofiltration ist eine Membrantrenntechnologie mit einem Porengrößenbereich zwischen Umkehrosmosemembran und Ultrafiltrationsmembran, die sich zur Trennung kleiner organischer Moleküle mit einer relativen Molekülmasse zwischen 300 und 500 eignet.
Wirkung: Die Nanofiltration hat eine gute Entfernungswirkung auf herkömmliche Wasserqualitätsindikatoren und Spuren organischer Stoffe, insbesondere bei organischen Stoffen mit großer relativer Molekularmasse, wie Vorläufern von Desinfektionsnebenprodukten und chlororganischen Pestiziden. Die Entfernungswirkung auf polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe mit kleiner relativer Molekularmasse ist jedoch begrenzt.
3. 3. Vorozon + konventionelle Behandlung + Hauptozon-biologischer Aktivkohleprozess
Prinzip: Hierbei handelt es sich um einen Tiefenbehandlungsprozess, der mehrere Technologien integriert, darunter Vorozonoxidation, konventionelle Koagulations-Sedimentationsfiltration und die hauptsächliche Ozon-biologische Aktivkohlebehandlung.
Wirkung: Dieser Prozess kann die Entfernungsrate von Schadstoffen wie CODMn, TOC, UV254 erheblich verbessern, während gleichzeitig der Gehalt an Desinfektionsnebenproduktvorläufern (DBPFP) reduziert und die biologische Stabilität des Abwassers verbessert wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die zuständigen Abteilungen im Hinblick auf die Mikroverschmutzung des Quellwassers die Verschmutzung der Wasserquellen langfristig wirksam kontrollieren und die aktuelle Situation der schlechten Wasserqualität ändern müssen, um die Sicherheit des Trinkwassers und die Gesundheit der Menschen zu gewährleisten. Was die Tiefenaufbereitungstechnologie betrifft, so hat jede Methode ihre Anwendbarkeit und ihre Grenzen, und es ist notwendig, ein geeignetes Tiefenaufbereitungsverfahren entsprechend der spezifischen Wasserqualität und den Behandlungsanforderungen auszuwählen.
