美國加州21世紀水廠間接飲用水微污染的高級氧化解決方案

坐落于美國加利福尼亞州橘子郡的地下水修復(GWR)系統(tǒng)，是為補給含水層以及注入含水層防止海水倒灌而提供凈化再生水的系統(tǒng)。GWR系統(tǒng)是橘縣水務部門(OCWD)與橘縣環(huán)境衛(wèi)生部門(OCSD)合作的項目。它是世界上同等類型中較大的中水回用工程，使用目前先進的水處理技術。GWR系統(tǒng)處理并回用過去排放至海洋的污水。中水回用是為防止干旱，同時它也是實現(xiàn)可持續(xù)供水的一種方式。

整個先進的處理系統(tǒng)對附近OCSD的水處理廠濾后的二級出水進行處理并把它轉變?yōu)檫h超飲用水水質量標準的水。這個70MGD(26.5萬噸/天)的系統(tǒng)由微濾(MF)、反滲透(RO)、TrojanUVPhox紫外氧化系統(tǒng)組成。

特潔安紫外解決方案

雖然MF與RO可以處理多種有機物,但由于有些污染物分子太小,它們仍舊能穿過先進的RO膜。NDMA是污水中常見的有機物,它是GWR系統(tǒng)上游污水處理過程中形成的一種副產物。NDMA主要是由污水處理廠中某些有毒化學品、絮凝劑、氯組合形成的。NDMA分子在低濃度下即可致癌,盡管可穿透MF與RO膜,但是仍可以通過紫外光分解作用來去除。此外,使用低濃度(約3ppm)的雙氧水,系統(tǒng)可以通過氧化反應來破壞其他污染物,如二級處理出水中的制藥或工業(yè)污染物。通過與GWR中其他處理過程相結合，TrojanUVPhox可以把原本會排入海洋的污水變?yōu)槠焚|極高的水。

TrojanUVPhox完成的處理目標有:

·利用紫外光分解去除亞硝胺及其他污染物(只用紫外線)

·利用紫外氧化作用去除藥品、個人護理品、工業(yè)化學品污染物(紫外線+雙氧水)

·微生物消毒

·額外保護: 經濟高效、簡單易懂的多屏障保護可以幫助建立公眾對水處理的信心

TrojanUVPhox系統(tǒng)由紫外反應器系統(tǒng)、雙氧水儲存計量系統(tǒng)、特潔安Optiview紫外透射率監(jiān)控器組成。低能耗的TrojanUVPhox通過使用特潔安高效汞齊燈管使耗電量減少。TrojanUVPhox能在有限的空間內設計有效滿足峰值流量時的要求。它的占地面積與該項目曾考慮過的傳統(tǒng)中壓紫外系統(tǒng)相當甚至更小。

案例介紹

橘子郡的供水商一直在努力滿足當?shù)氐墓┧枨蟆Ｒ虼?，他們獲得了公眾對該項目的廣泛支持。該項目關鍵因素在于對處理過程的設計，對化學和微生物污染物進行多屏障處理，達到加州公共衛(wèi)生部門條例對于處理化學污染物的標準，如NDMA(標準為10ppt)和1,4- 二惡烷(標準為 3ppb)。

1.驗證測試
為了獲得TrojanUVPhox系統(tǒng)的運營許可，對流量約1.9萬噸/天的演示系統(tǒng)進行了大量的性能測試，檢驗NDMA去除以及微生物消毒的有效性。
通過測量對紫外系統(tǒng)上游水中MS2噬菌體的滅活量來決定TrojanUVPhox的消毒能力。同樣,通過測量入水和出水中NDMA濃度來定義對NDMA的去除能力。GWR系統(tǒng)設計標準和2003NWRI/AWWARF紫外設計指南要求設備輸出驗證劑量要大于100mJ/cm2，MS2滅活率要大于4log，NDMA去除率要大于1.2log。

2.通過驗證的性能
TrojanUVPhox處理系統(tǒng)的性能超越了DHS的性能要求以及OCWD的設計標準。

表1. NDMA的進水濃度與出水濃度[5MGD流量代表性測試(系統(tǒng)運營生產能力的一小部分)]

表2. MS2的進水濃度與出水濃度(代表性測試—只需系統(tǒng)不到 20%的運行能力)

表1顯示，在NDMA入水濃度為150ppt的情況下,該系統(tǒng)能把NDMA濃度有效處理到出水至10ppt水平以下。另外，在給定入水MS2濃度，允許滅活率為5-log 的情況下，TrojanUVPhox徹底消滅了污水中的MS2細菌，水中每毫升菌斑形成數(shù)(PFU/mL)為零。

表2顯示了MS2的5-log滅活率。完成這些去除量所需的紫外劑量需超過100mJ/cm2，而對于本套紫外系統(tǒng)只需運行系統(tǒng)的部分就可實現(xiàn)。

系統(tǒng)設計參數(shù)

·平均流量: 70MGD(26.5 萬噸/天)
·最大流量: 100MGD(37.9 萬噸/天)
·未來設計流量: 130MGD(49.2 萬噸/天)
·設計進水NDMA濃度:1-50ppt
·目標出水NDMA濃度:<10ppt
·紫外線透射率(UVT): >95%@254nm
·消毒方法: 紫外線消毒

關于特潔安

TrojanUV，Aquafine和VIQUA同屬于Trojan特潔安技術公司。特潔安致力于紫外線技術在水消毒及深度氧化處理領域的創(chuàng)新和推廣工作，包括市政污水、地下污水處理、再生水回用、南水北調水源、黃河水源、地下水水源等自來水以及自來水的嗅味及微污染物處理。