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随着水体污染以及水资源匮乏的日趋严重,越来越多的城市以水库水、山区溪流、湖泊水作为饮用水水源。供水企业现有水处理工艺针对湖库水浑浊度低、水质稳定、微污染等特点难以取得较好净水效果。浑浊度较低时,单位体积内胶体颗粒数目较少,颗粒相互碰撞而聚集的机会也减少,势必影响混凝效果。特别是在低温时,更增加了处理难度。目前我国现有已建水厂内,采用平流沉淀池的水厂比例超过50%,斜管沉淀池的水厂超过35%,随着新的水质标准的推行,大量以沉淀为主体的既有水厂面临提标改造的需求,改善低浑浊度水混凝效能是一个核心问题。因此在水资源短缺及低浊水难处理的背景下,生产废水作为一种资源进行回收利用,降低自耗水的同时也为强化混凝处理低浊水提供了一种新的可行方法。本文首先通过烧杯试验对沉泥特性进行评价,考察不同废水沉降性能及沉泥活性。定义沉淀池排泥水、滤池反冲洗水以及两者混合水为工况Ⅰ、工况Ⅱ和工况Ⅲ。根据三种沉泥工况进行回用试验,将混合水浑浊度作为控制因素进行混凝试验。通过三组试验效果的对比,确定出最佳混合水浑浊度区间范围,验证生产废水回用强化混凝的可行性。在烧杯试验基础上,建立进水量为5m3/h中试试验装置,以期更加准确的反映不同沉泥工况在实际生产中的效果。主要从生产废水特性以及生产实际出发,建立不同混合水浑浊度条件下的回用工艺参数,确定最佳混合水浑浊度及节药率的范围。进一步分析生产废水回用对出水水质的影响,同时运用多遗传终点生物组毒性试验评价生产废水回用的遗传毒性。研究发现,生产废水回用存在最佳混合水浑浊度范围。当排泥水单独回用时,最佳混合水浑浊度范围为40NTU60NTU,相应的节药率约为15%37%;当排泥水与反冲洗水同时回用时,最佳混合水浑浊度范围为125NTU175NTU,相应的最佳节药率约为16%30%。通过对沉后水和滤后水的水质指标数据进行T检验发现,回用生产废水不会增加沉后水和滤后水中污染物的浓度,与常规工艺出水水质相比较,在一定程度上可强化溶解性有机物质的去除。从沉泥絮体微观形态分析沉泥回用强化混凝效果的作用机制来看,当沉泥絮体AHF与PACl和Al2(SO4)3联用时,浑浊度、DOC和UV254的去除率显著升高;对于PACl-AHF,当投加量为6 mg Al/L时,对浑浊度、DOC和UV254的去除率分别为90%、79.2%和90.1%;而当Al2(SO4)3-AHF的投加量为8 mg Al/L时,对浑浊度、DOC和UV254的去除率分别为75.1%、69.3%和78.4%。PACl-AHF沉泥絮体的粒径明显大于组合为Al2(SO4)3-AHF下的沉泥絮体粒径;在沉泥絮体发生破碎时,使用传统混凝剂条件下,沉泥絮体粒径分布的曲线主峰发生明显的偏移,而对比PACl-AHF和Al2(SO4)3-AHF使用条件下,破碎过程对粒径分布曲线偏移程度的影响较小。由四种吸附模型的拟合度结果可得多层物理吸附是AHF去除DOC的主要过程。AHF表面的官能团、氢键作用及沉泥絮体表面凝胶的产生也是AHF能去除DOC的主要因素。不同遗传学终点毒理试验表明回用生产废水不会造成滤后水和消毒水中致基因突变、致染色体畸变和致DNA损伤等遗传毒性物质的累积。Ames试验、体内微核试验和小鼠精子畸形试验表明回用生产废水会促进滤后水致遗传毒性物质的去除;SOS/umu试验和体内微核试验表明回用生产废水对致遗传毒性物质无显著性影响。按照遗传毒理评价体系的标准,所有回用工艺水样的富集浓度均呈阴性,其致癌风险远低于国际标准,因此回用工艺出水从遗传毒性方面处于较安全的水平。同时,大型蚤抑制率及酶活性试验结果表明:在0(DMSO)2leq/ml富集浓度下,R1、R2和R3的抑制率分别低于C1、C2和C3;大型蚤的SOD及CAT与水样富集浓度有较为明显的剂量-反应关系,C1和R1、C2和R2、C3和R3的值经检验p>0.5,没有显著性差异。通过以上研究表明,直接回用净水厂生产废水,控制一定的混合水浑浊度,对于低浊水的处理具有强化混凝、节约投药量、提高出水水质的作用,具有明显的经济效益。同时,不会造成污染物的累积及遗传毒性的增加,工艺出水较安全。