氨氮问题在近年来的给水研究中越来越受到重视,在经济比较发达的珠三角地区氨氮问题也是供水行业面临的难题。本研究在佛山某水厂的中试系统上进行了试验,获得了优化的运行参数,并用于指导水厂的生产。本研究的核心是通过减少预氧化剂的投加量,使整个混凝、沉淀、过滤体系形成一定的微生物环境,通过生化与物化的作用,去除浊度、藻类以及氨氮、亚硝酸盐氮、有机物等。根据当地的水质状况,经过混凝对比试验,发现聚合氯化铝适合当地的水质,不仅除浊能力强,而且在混凝、沉淀阶段对氨氮及亚硝酸盐氮的去除中也表现良好。对于预氧化剂,当不加氯以及加氯量为0.2mg/L与0.5mg/L,发现加氯量为0.2mg/L时运行效果最好;当高锰酸钾投加0.2mg/L与0.5mg/L以及不投加时,发现高锰酸钾投加量0.2mg/L时,中试系统运行效果最好,但加氯量0.2mg/L的效果与其差别不大。考虑到生产成本的问题,确定采取加氯量0.2mg/L。在中试系统运行期间,经试验确定的反冲洗的最优参数为:气冲强度:8.0L/s.m2,气水同时冲洗时水冲强度:2.0 L/s.m2,单独水冲洗强度:3.0L/s.m2;冲洗历时:气冲1.5min,气水同时冲洗4min;单独水冲6.5min,总历时12min;反冲洗周期为24 h。此参数下尽管反冲洗出水浊度依然较大,但可保留滤池内较多的微生物,弃去15min的初滤水后滤池依然能够正常运行,且除氨氮、亚硝酸盐氮效果良好。使用无氯水反冲洗的效果要优于含氯水。提高原水的氨氮含量,对系统的氨氮负荷进行了研究,发现无预氯化以及预加氯量为0.2mg/L的情况下,系统对氨氮的最大负荷都可达到2.0mg/L,系统对氨氮的去除率可达90%,对亚硝酸盐氮的去除率也在90%以上。预加氯量为0.2mg/L时,藻类的控制效果也较好,构筑物内没有明显的藻类附着,消毒副产物氯仿的生成量也仅为0.02mg/L,没有出现超标的情况。根据中试结果,在水厂的生产运行中,将预加氯量由0.5mg/L降低至0.2mg/L,氨氮及亚硝酸盐氮的去除率均能达到90%,即使出现原水氨氮高达0.7mg/L的水质时,也能通过整个工艺流程将氨氮、亚硝酸盐氮的含量降低至0.05mg/L与0.005mg/L的水平。降低前加氯量也为水厂节省了生产成本。