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本论文主要运用单因子指数和综合污染指数评价法对丹江水进行水质评价,同时将其与南水北调沿线典型城镇其他水源水质进行对比分析与评价,找出不同水源存在的水质风险,为后续多水源供水调配下沿线城市现有水厂和新建水厂水处理工艺的研究提供数据支持。并在强化混凝理论基础上优选出适合南水北调水的最佳混凝剂、活化硅酸和预氧化剂的投加量,同时探讨南水北调原水pH值对出水残余铝浓度的影响。最后针对南水北调水进行微絮凝-直接过滤中试试验,得出该工艺的运行条件与规律,为水厂生产提供参考。本论文主要研究分析结论如下。单因子评价法表明,丹江水多数指标常年维持在Ⅰ类标准以内,CODMn和总磷属于Ⅱ类标准,总氮平均含量为1.15mg/L,超出Ⅲ类标准限值1.0mg/L。综合评价法表明,丹江口库区水质整体为Ⅲ类。从营养元素分析,丹江水BOD5和COD常年属于Ⅰ类标准,CODMn在Ⅰ类标准上下浮动,但都不超过Ⅱ类标准,水库营养状态为贫营养状态。由丹江水和南水北调河南段典型城市地表水和地下水的水质对比分析可知,丹江水在浊度、CODMn、细菌总数方面优于地表水源中的平顶山、郑州及新乡,与淇河水基本持平,但不及地下水源;氨氮均优于其他水源;总硬度优于原阳水源及其他地下水源,与平顶山、郑州及鹤壁持平。针对郑州段南水北调水进行强化混凝试验。小试试验表明,单独投加混凝剂时,PAFC=40mg/L为最佳投加量,浊度去除率为88.17%。当采用活化硅酸助凝时,PAC按20mg/L、活化硅酸按5:1投加为小试最佳投加量,浊度去除率为92%。以该加药量进行六天中试试验,浊度去除率均在90%以上,最高达95.89%,UV254、氨氮、硝酸盐氮、CODMn平均去除率分别为41.1%、76.67%、48.21%和51.67%,以上各个指标出水值均达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。PP、NaClO、Cl O2三种预氧化剂的中试试验表明,它们的除浊效果不太明显,去除率仅提高3%左右。NaClO除藻效果最好,最大去除率为78.43%,比未预氧化时提高了17.7%,最佳投加量为0.5mg/L。针对南水北调配套水厂在实际运行中出现铝超标问题,进行调节原水pH值试验。该试验表明,当以PAC为混凝剂时,将原水pH值控制在7~8之间,可使滤后水余铝浓度维持在0.02~0.03mg/L。且在该pH范围内,无论先调节原水pH值还是先加入混凝剂,对滤后水余铝浓度没有太大影响。若采用PFS作为混凝剂,可不必调节原水pH值。对南水北调水微絮凝-直接过滤工艺分析。由正交试验可知最佳混凝剂种类为PAC,活化硅酸最佳投加比例为4:1。中试试验表明,PAC最佳投加量为24 mg/L,浊度、CODMn、UV254、NH3-N的去除率分别为45.0%、59.3%、28.1%和80.0%。砂滤柱反冲周期缩短为9h,为常规工艺反冲周期的三分之一。滤柱内水头上涨速率与过滤时间呈线性关系,同时该PAC投加量下滤后水残余铝浓度未超标。且该投加量比常规工艺降低了11个指标。