《含氮污染物在城市給水系統中轉化機制與控制原理》是依託河海大學，由陳衛擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：含氮污染物在城市給水系統中轉化機制與控制原理
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：陳衛
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水源污染的複雜性對水處理工藝淨化效能與安全輸配提出嚴峻挑戰，其中城市給水系統中含氮污染物成為業內關注的熱點問題，目前針對含氮污染物在給水系統中的遷移轉化規律、高效淨化原理與水質安全風險控制的研究尚不多見。本項目基於含氮污染物在城市水系統中的水質特性及其遷移轉化規律，以水源水中含氮有機物高效檢測方法研究為基礎，明晰污染物來源，確立含氮污染物在水源水多相體系中的遷移轉化規律及其時空變化規律，為水處理過程控制提供依據；基於水處理過程中物化-生化作用方法，研究不同方法和作用原理下含氮污染物轉化機制與主控要素間的回響關係，建立全流程的含氮污染物控制原理；研究含氮污染物在排泥水中的賦存形式與釋放行為，探討其在排泥水回用過程中遷移轉化及其對淨化效能的影響機制，建立排泥水安全回用途徑與控制原理；研究輸配過程中含氮污染物遷移轉化及其對水質風險的影響機制，建立面向含氮污染物的安全消毒與輸配過程控制原理。
結題摘要
水源污染的複雜性對水處理工藝淨化效能與安全輸配提出挑戰，其中城市給水系統中含氮污染物成為業內關注的熱點，其核心問題是明確含氮污染物在給水系統中的遷移轉化規律，建立高效淨化原理與水質安全風險控制方法。本項目基於城市給水系統中含氮污染物在“水源—原水輸送—工藝淨化—飲用水輸配”全過程中遷移轉化及其影響要素，開展淨化原理與水質風險控制研究。建立了介孔碳材料改性PES複合納濾膜預處理方法，以提高有機氮（DON）與溶解性無機氮共存狀態下DON的分離效果，實現DON高效檢測。以太湖流域飲用水水源為對象，通過水源地含氮污染物變化及其源解析，明確冬、春季水源中含氮污染物主要以硝酸鹽氮為主，夏、秋季則主要以親水性、小分子DON為主，研究並提出飲用水處理中應重點關注DON及其含氮消毒副產物前體物的去除，以提高水質風險控制水平。基於殼聚糖複合改性研製新型複合絮凝劑，以水源水中藻源性DON為去除對象，提出了適應不同季節水質特徵的差異化技術方案；以強化水中藻類蛋白、胺基酸等典型DON有效去除為目的，研發新型磁性介質材料，建立飲用水新型介質預處理方法；明確了氧化去除DON的反應路徑，基於含氮消毒副產物前體物控制，提出高錳酸鉀/磁性複合吸附劑聯用預處理技術。明確了排泥水中DON主要為顆粒態和溶解態兩種賦存形式，基於不同工藝單元排泥水的水質特點，提出沉澱池排泥水亞鐵/過硫酸鹽（PMS）/超濾回收技術，基於毒理學效應的砂濾池反衝洗水直接回用方法和炭池反衝洗水直接超濾淨化回收技術。明確了原水輸送中管壁生物膜促進了含氮污染物的硝化反應及其路徑，發現了微生物代謝作用釋放出更多的小分子DON，提出預氯化對其進行有效控制的方法。針對飲用水長距離輸配的水質調控，提出中途補氯最佳化方法，以改善管道中余氯分布的均勻性和控制消毒副產物生成量。
