臭氧活性炭技术在给水处理中的应用研究
臭氧-生物活性炭技术机理及在位污染水源水处理中的
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臭氧+生物活性炭技术机理及在微污染水源水处理中的应用杨笑乐(市政与环境工程学院水工132班学号:20130411050)摘要介绍了臭氧-生物活性炭法的基本作用原理以及介绍了国内研究和应用该法的情况并提出了应用该法时所需注意的一些问题。
关键词臭氧生物活性炭微污染水饮用水深度处理目前,世界上大多数国家,特别是发展中国家的饮用水处理基本上采用“混凝一沉淀一砂滤一投氯消毒”的常规处理工艺。
大量文献表明,自来水厂传统水处理工艺虽然能够使水澄清、消除水传染病原菌,但是现代工业产生的许多有毒、有害物质,特别是大量有机污染物,并不能得到很好的去除。
某些污染物与城镇居民的发病率具有相关性,对人类健康构成了威胁,特别是经加氯消毒后,产生具有致畸致癌作用的有机物,更是引起了人们对饮用水安全性的普遍关注。
因此,以去除水中微污染有机物为目的的饮用水深度净化技术,得到了深入的研究和广泛的应用,其中臭氧与生物活性炭相结合的饮用水除污染新技术,即臭氧一生物活性炭净水工艺,因其具有的高效去除水中溶解性有机物和致突变物、出水安全、优质等优点,而备受瞩目和重视。
1微污染水的处理方法微污染水,指微量和痕量有毒有害的有机污染物进入水体后被污染的水。
有机污染物是近十几年来出现在给水处理技术中的术语,也是一个没有严格界限的术语,主要包括各类可溶性有机物、氮以及铁、锰等重金属。
大同市位于山西省北部,属全国110座严重缺水城市之一,人均水资源占有量只占全国人均水平的1/5,特别是一些企事业单位,用水困难的问题更突出。
如果把微污染水进行有效的处理,使其达到生活杂用水水质标准,用在冲厕、道路清扫和消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工等方面,可有效循环利用水资源,使用水问题得到一定程度上的缓解。
在我国,微污染水源的污染程度要比西方国家的高很多,处理难度也较大,处理方法分为常规处理和深度处理等。
1.1常规处理包括混凝、沉淀、过滤和消毒。
这种方法可以较好地去除水中的浊度、色度、悬浮物、胶体及病原菌,比较适合处理有机物含量较少的原水,而对有机物含量较多的微污染水却显得力不从心。
臭氧-活性炭工艺在绍兴某水厂中的应用研究
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| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application ·104·2019年第6期臭氧-活性炭工艺在绍兴某水厂中的应用研究奚 浩,喻卓尔,查正林(中国市政工程中南设计研究总院有限公司,湖北 武汉 430014)摘 要:给水深度处理工艺目前主要以臭氧-活性炭工艺及膜工艺为主,而臭氧-活性炭工艺在投资及运营维护上更具优势,成为了主流的给水深度处理工艺。
绍兴某水厂主要供水水源为汤浦水库,汤浦水库水质为Ⅱ类水,是合格、优质的饮用水源;备用水源为曹娥江,曹娥江水质总体上达到地表Ⅲ类水标准,但是水中总氮等指标偏高,因此在常规处理工艺上需要强化对这些指标的处理。
本文介绍了臭氧-活性炭技术在绍兴某水厂中的应用,以及存在的问题。
关键词:臭氧-活性炭工艺;水厂;应用中图分类号:TU991.2 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)06-0104-02作者简介:奚浩(1987—),男,工程师,研究方向:市政给排水处理。
供水水质常规处理仅能够去除20%~30%的有机物,隐孢子虫及贾第鞭毛虫等的去除效果差,无法达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)、《浙江省城市供水现代化水厂评价标准实施细则》水质标准。
为了促进了给水深度处理工艺的发展,目前主要以臭氧-活性炭工艺及膜工艺为主,而臭氧-活性炭工艺在投资及运营维护上更具优势,成为了主流的给水深度处理工艺。
1 水厂简介绍兴某水厂建设规模为20万m 3/d ,常规供水水源为汤浦水库,水质为Ⅱ类水;厂内设置备用取水泵站取曹娥江水,建设规模为30万m 3/d ,作为本水厂及地区另一座水厂的备用取水泵站。
曹娥江水质基本属于Ⅲ类水,存在总氮指标超标现象。
相比水库水质,曹娥江水质则呈现明显的河水水质,浊度不稳定、溶解氧含量低,总氮略高于Ⅲ类水体,呈现出轻度有机物污染的特点。
该水厂出水水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求,并达到《浙江省城市供水现代化水厂评价标准实施细则》要求。
臭氧与活性炭深度处理微污染原水试验研究
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预臭氧氧化能明显提高常规工艺出水 中 CODMn 的 去除率。预臭氧条件下砂滤出水中 CODMn 的平均 去 除 率 为 50. 70% , 与 无 预 处 理 相 比 提 高 了 17. 52% 。这是由于臭氧具有强氧化性 , 可以氧化去 除有机物 , 或改变有机物分子的特性以便在后续工 艺中去除。同时, 臭氧对混凝效果的改善也有利于 有机物的去除。预臭氧化条件下, 深度处理工艺出 水中 CODM n 的去除率亦比无预处 理条件下高。这 是因为预臭氧化提高了常规工艺对 CODMn 的去除 效果 , 减轻了后续处理的负荷 , 另外 , 臭氧能将大分 子有机物分解为小分子有机物 , 将难生物降解的有 机物分解为易于生物降解的有机物, 以便在深度处
图5 G A C/ O 3 BA C 工艺进出水 CHC l3 浓度
2. 4
时间为 30 min, 余氯按 0. 6 mg / L 控制, 各工艺出水 氯消毒后三氯甲烷浓度如图 4 所示。由图 4 可知, 预臭氧化能有效去除 T H M FP, 常规工艺出水氯消 毒后 CH Cl3 浓度为 0. 23 g/ L, 与无预处理时( 1. 69 g/ L ) 相比 , 降低了 86. 4% 。预臭氧氧化条 件下, GAC 工艺出水氯消毒后 CH Cl3 浓度为 0. 50 g/ L, 比 常规工艺高 , 这是因为活性炭吸附 CH Cl3 饱和后, 进 水浓度较低时就会析出, 导致出水浓度高于进水。
给水排水 Vol 33 No 5 2007
3 3 3
。深度处理能进一步提高浊度的去除效
果, 但由于常规工艺出水浊度已较低, 去除率提高不 明显。O 3 BAC 工艺出水中浊度去除效果较 GAC 工艺稍差 , 这与 BAC 滤池中生物膜的脱落有关。
臭氧-生物活性炭工艺在废水处理中的研究与应用
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ENVI ) R(NMENTAI R{TE P ) CTI) OF (l & (N )l GAS FI ) EI S I
臭氧一 物 活性 炭 工艺 生 在废 水 处理 中 的研 究 与 应用 六
刘栓祥 任 立鹏 崔 丽红 田艳 荣 秦 丽娟 王之峰 马 文 臣 李 菲
活 性 炭 吸 附 法 是 目前 污 水 深 度 处 理 的 一 种 成 熟
而有 效 的方法 。活性 炭有粒 状和 粉状 两 种类 型 , 颗粒
炭 的 粒 径 介 于 0 2 5 0mi 之 间 , 状 炭 的 粒 径 为 . ~ . l l 粉 0 0 ~ 0 1 . 5 . 5mm 。活 性 炭 具 有 极 大 的 比 表 面 积 , 中 其
研 究进 展 。
关 键 词 臭 氧一 物 活 性 炭 J. 生 2艺 中水 回 用 深 度 处 理
中 图分 类 号 :X7 3 0 .1 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 — 1 8 2 1 ) 40 1 -4 0 53 ( 0 1 0 0 0 5 7
( . 国 5 油兰 州 石 化 公 司 :2 1中 - I .北 京世 纪 华 扬 能 源 科 技 有 限 公司 )
摘 要 概述 活性炭 吸 附工 艺、 臭氧氧 化 工艺 以及 臭氧 生物 活 性 炭工 艺的 降解 机理 、 发展 及 应 用 ; 析 臭 分 氧~ 生物 活性 炭 工 艺在 国内外应 用的典 型案例 , 以及介 绍 该工 艺在 污水处理 、 污水深度 处理 以及 中水 回用方 面的
2 臭 氧技 术 的发 展 及 应 用
臭 氧在 常温 常压下是 一种 不稳 定 的淡 蓝 色气体 ,
内表 面积 约 占总面 积 的 9 以上 。活性 炭 对 有机 物 5 的去 除主要 靠微 孔 吸 附作 用 , 以物 理 吸 附 为 主 ( 德 范 华力 ) 但也 有 化学 吸 附 的 作 用 。通过 活性 炭 的吸 附 , 作用 , 不仅可 以去 除 溶 解性 有机 物 , 能够 去除 色 度 还
给水处理中臭氧-活性炭工艺的作用分析
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High & New Technology︱38︱2017年4期给水处理中臭氧-活性炭工艺的作用分析胡四五安庆市公用工程公司,安徽 安庆 246000摘要:在给水应用中,对其消毒始终是最重要的问题。
传统的水处理工艺效果并不是很好,且可能造成水的二次污染。
而臭氧-活性炭开始成为给水处理中重要的除杂工艺,已经获得了广泛的关注。
这种工艺能够有效清除水中的有机物,是非常有效的水处理方法。
主要探讨了臭氧-活性炭的除杂原理和应用情况。
关键词:给水处理;臭氧-活性炭;工艺;作用中图分类号:X703 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)04-0038-01引言 我国经济不断发展的同时,工业发展也给水质量带来了很大的影响,污水和废水的排放加重了我国的水污染。
在各种污染中,有机物是水污染的重要来源。
根据环保部门的调查发现,氨氯、石油类和生化需氧量是导致我国河流水域污染的主要物质,有机物污染现象严重。
在我国传统的水处理工艺中,很多都是直接用消毒剂处理,这种方法不仅对有机物的清除基本没有效果,还可能因为产生很多副产物导致水的二次污染。
因此,开发新的给水处理工艺尤为重要。
近年来,臭氧-活性炭工艺成为了人们广泛关注的水处理工艺,这种工艺能够有效清除水中的有机物,且副作用小,有着很好的净水效果。
1 臭氧-活性炭对有机物的清除机理 臭氧-活性炭工艺的特点,在于其能够将活性炭的吸附作用和臭氧的化学氧化作用,以及生物氧化降解作用相结合,成为了具有多种性能的除杂工艺。
正是因为综合了吸附和氧化降解性能,使得臭氧-活性炭工艺在有机物清除方面有着很大的优势。
臭氧-活性炭工艺中,两个重要的物质分别是臭氧和活性炭。
臭氧具有强氧化性的特点,且能够与水相溶。
当臭氧溶解在水里后,就会发生化学反应。
水中的一些羟基、氢氧根和有机物都会诱发臭氧发生分解,分解后生成的羟基自由基能够将水中的有机物、氨和微生物氧化。
而且,这种分解自由基和氧化反应进行的非常强烈,效果很好。
臭氧与活性炭在净水处理运用探究
![臭氧与活性炭在净水处理运用探究](https://img.taocdn.com/s3/m/3464ffedff00bed5b8f31db3.png)
臭氧与活性炭在净水处理运用探究前言:净水处理是水资源循环利用的重要环节,在我国现阶段受到相关部门、企业的重视。
传统的净水处理手段方法较多,但是在实际操作过程中存在有净水不彻底的情况或造成二次污染,违背了净水处理的工作本意。
臭氧和活性炭是现阶段净水处理工作中应用较为广泛的净化物质,它们的使用打破了传统净水处理工作的局限性,使用安全、环保、无污染,因此对臭氧及活性炭在净水处理中的运用进行探讨具有现实意义。
1.净水处理中臭氧的应用1.1臭氧的基本结构及氧化性能臭氧的化学分子式为O3,因含有刺激性气味而得名。
它作为氧气的同素异形体通常以一种淡蓝色形态存在,是一种稳定性较差的气体。
尽管味道有异,但是它的氧化性能却很高,因此可以作为杀菌利器在净水处理工作中得到应用和推广。
采用臭氧进行净水处理具有很多有点,如反应速度快、作用明显、无二次污染等。
具体的分解反应式如下:不僅臭氧具有强氧化性,上述反应中生成的两个自由基同样拥有氧化能力,从而活化了臭氧在净水处理中的应用。
在具体使用中,它们可以同水中有机物质发生反应,达到降解目的,同时还能除色、除味。
1.2臭氧在净水处理中的应用臭氧凭借其自身特点在净水处理工作中主要用作对饮用水的深层处理工作中。
臭氧系统是臭氧在净水处理中应用的媒介,它主要应用臭氧活性炭组合技术,使臭氧在净水处理中的应用流程一体化,具体的组成及运行如下:1.2.1系统组成以××净水厂为例,该工厂使用臭氧进行净水处理时使用的臭氧系统主要由以下几个部分组成:①臭氧发生系统。
氧气在进入该系统之后生成臭氧;②输送系统。
负责输送氧气至预臭氧接触池;③尾气破坏系统。
通过负压的方式进行尾气收集并进行分解破坏;④监测系统。
负责对臭氧系统的运作进行监测和控制;1.2.2系统运行使用臭氧进行净水处理首先先制备臭氧,这一过程主要是在臭氧发生器中完成的。
该净水厂的臭氧发生系统经调试之后可以实现自动化控制,能根据净水所需要的臭氧量对臭氧制备进行流量控制,该厂使用的臭氧发生器参数如表1所示:项目设计臭氧产量(kg·h-1)设计臭氧质量分数% 臭氧浓度范围% 标定臭氧产量时的电耗(kw·h)冷却水温度℃放电管结构变频频率KHz 保护等级参数值13 10 6~14可调127 5% 4~32 纯硅5~6 电子表 1该发生器制备臭氧所使用的液态氧,制备过程中除有相关设备进行流量控制之外,还有相关安全配备。
臭氧生物活性炭膜法处理自来水探究
![臭氧生物活性炭膜法处理自来水探究](https://img.taocdn.com/s3/m/80ab777fdcccda38376baf1ffc4ffe473368fdf9.png)
臭氧生物活性炭膜法处理自来水探究摘要:受粗放管理模式的影响,人类不合理的资源开发与植被砍伐,引发严重的生态失衡,也加剧水污染。
这也使得近几年人们不得不面对饮用水源危机的困扰。
部分地区饮用水源污染严重,供应受限,这一形势也对饮用水工艺改良提出了客观要求。
其中臭氧生物活性炭膜法作为自来水深度处理的有效技术,可有效去除净水中残存的有机污染物,对氨氮及消毒副产品也有良好的去除效果,在自来水处理中得到了大力推广。
本文主要就臭氧生物活性炭膜法在自来水处理中的运用问题进行探讨,明确具体的应用策略,并结合案例分析及应用效果。
关键词:臭氧净化;生物活性炭;污水处理;净化水质;有机物工业前期快速发展的背后是巨大的生态牺牲,水污染、大气污染、土壤污染等问题日益突出。
而水资源污染关系到人们的饮水安全,时刻为我们敲响发展的警钟。
据统计我国不少河流、湖泊遭受不同程度的污染,无法提供安全的饮用水源。
水质污染主要是水中含有一定的有机污染物,水厂常规处理办法难以较好地去除有机污染物,在消杀的过程中甚至产生消毒副产物,引发人类亚健康。
基于此,自来水处理中也开始着手水处理工艺的改良,其中臭氧生物活性炭膜法得以推广应用,实现自来水的高效净化处理,提升水质标准,提升人们生活质量。
一、臭氧生物活性炭膜法概述我国近几年陆续将臭氧生物活性炭工艺用于自来水处理,取得了良好的使用效果,但也不乏工艺使用中存在出水微生物泄漏、藻类及水生动物过度繁殖等问题,也需要引起关注。
总体来说臭氧生物活性炭膜法处理自来水可有效去除微量有机污染物或消毒副产物的前体物,保证饮用水质安全,同时出水水质优良。
其超滤工艺能够有效去除隐孢子虫、贾第虫等传统处理工艺不能去除的微生物类型。
微纳滤可以去除杀虫剂、除草剂抗生素等突发性的污染水体。
臭氧生物活性炭膜系统场地面积较小,建设周期较短,方便推广,且膜系统对应较高的自动化作业水平,工艺流程较短,使用更灵活。
臭氧生物活性炭最早由德国研究者提出,后传入我国,并因其良好的自来水处理效果得到推广应用。
臭氧生物活性炭联用超滤处理微污染窖水实验研究
![臭氧生物活性炭联用超滤处理微污染窖水实验研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a537b60eff4733687e21af45b307e87101f6f838.png)
臭氧生物活性炭联用超滤处理微污染窖水实验研究臭氧生物活性炭联用超滤处理微污染窖水实验研究摘要:本研究旨在探究臭氧生物活性炭联用超滤技术对微污染窖水的处理效果。
采用自制的实验装置,通过实验对比分析了超滤膜孔径、臭氧投加量、生物活性炭投加量等影响因素对窖水处理效果的影响。
实验结果表明,臭氧生物活性炭联用超滤技术能够快速有效地降解窖水中微量有机物,使水质达到国家饮用水卫生标准,是一种具有潜力的水处理技术。
关键词:臭氧;生物活性炭;超滤;窖水;微污染1. 引言近年来,随着工业和农业的发展,水体污染问题日益突出。
微污染是指水体中微量的有机物和无机物,对人体健康和环境造成潜在风险。
窖水是一种常见的自然水源,但通常含有微量有机物,如杂酚、杂醛等。
传统的处理方法,如沉淀、过滤等,难以彻底去除窖水中的微污染物。
因此,寻找一种高效、经济的窖水处理技术具有重要的研究价值。
臭氧是一种强氧化剂,具有强烈的氧化能力,在水处理中被广泛应用。
生物活性炭具有较强的吸附能力,能够有效去除水中的有机物。
超滤技术是一种基于膜分离原理的水处理技术,能够有效去除水中的悬浮颗粒、胶体和高分子有机物。
因此,本研究将臭氧生物活性炭联用超滤技术应用于窖水处理中,以提高窖水的水质。
2. 材料与方法2.1 实验装置本实验采用自行设计与制作的实验装置,包括臭氧发生器、生物活性炭槽、超滤设备等。
臭氧发生器产生臭氧气体,生物活性炭槽用于投加生物活性炭,超滤设备则用于过滤窖水。
2.2 实验流程首先,将窖水样品进入超滤设备进行预处理,去除大部分的悬浮颗粒和胶体物。
然后,在生物活性炭槽中投加一定量的生物活性炭,使水与生物活性炭充分接触。
随后,将窖水通过超滤设备,同时向水中通入一定量的臭氧气体。
最后,收集处理后的窖水样品,进行水质分析。
3. 实验结果与讨论本实验主要研究了超滤膜孔径、臭氧投加量、生物活性炭投加量等因素对窖水处理效果的影响。
实验结果表明,随着超滤膜孔径的减小,窖水处理效果显著提高。
浅谈自来水厂中的给排水工艺技术应用研究
![浅谈自来水厂中的给排水工艺技术应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ae75ef6a17fc700abb68a98271fe910ef12daee9.png)
浅谈自来水厂中的给排水工艺技术应用研究摘要:自来水厂中的给排水工艺技术应用对于保障城市居民的生活用水和环境水体的健康具有重要意义。
本文将着重介绍新型膜法处理技术在给排水工艺中的应用。
通过介绍这些技术的优势和应用效果,探讨其在提高处理效率、节约能源和减少废物产生方面的作用。
通过本文的阐述,旨在加深对自来水厂中给排水工艺技术应用的理解,促进相关领域的技术创新和发展,以改善城市水环境质量,为人民提供更加清洁和健康的生活环境。
关键词:自来水厂;给排水;工艺技术;应用自来水厂中的给排水工艺技术应用是保障城市居民生活用水和环境水体健康的重要措施。
随着城市化进程的推进和水资源紧缺的形势,自来水厂面临着越来越复杂的水质和水量处理需求。
为了满足人们对清洁、安全水源的需求,并减少对自然水体的污染,自来水厂采用先进的给排水工艺技术是必不可少的。
随着科技的进步,给排水工艺技术也在不断创新和发展。
1.自来水厂中的给排水工艺技术应用必要性水资源管理:给排水工艺技术能够帮助水厂对水资源进行有效管理和保护。
通过采用合适的处理方法和工艺流程,可以确保饮用水水质符合卫生标准,同时最大限度地节约和回收利用水资源。
水质安全:给排水工艺技术能够有效去除水中的污染物和有害物质,保证饮用水的水质安全。
经过适当的处理,可以有效去除悬浮物、有机物、重金属等对人体健康有害的物质,提供安全可靠的饮用水。
环境保护:合理的给排水工艺技术应用能够减少水污染和环境影响。
通过科学处理废水,并采用适当的排放标准,可以有效降低废水对地下水、河流和水体的污染程度,保护周围环境的生态平衡和生物多样性。
节能减排:优化的给排水工艺技术应用可以实现节能减排。
通过采用先进的处理设备和工艺流程,可以降低能耗和化学药剂的使用量,减少二氧化碳等温室气体的排放,有利于实现可持续发展与低碳生活[1]。
2.自来水厂中给排水工艺应用准备要点对设计图纸进行审核:确认设计图纸的合理性和完整性,包括工艺流程、设备选型、管道布置等。
浅谈臭氧,臭氧活性炭的技术应用
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浅谈臭氧-生物活性炭深度水处理工艺摘要主要探讨臭氧—生物活性炭深度水处理工艺的优缺点,总结工艺设计的要点,并介绍了它们的一些具体运用,为臭氧-生物活性炭深度水处理工艺的进一步推广提供技术支持。
关键词臭氧活性炭城市供水工艺设计1臭氧-生物活性炭深度水处理工艺(O3-BAC) 概述臭氧-生物活性炭深度水处理技术被称为饮用水净化的第二代净水技术,臭氧-生物活性炭技术采用臭氧氧化和生物活性炭滤池联用的方法,将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附和生物氧化降解四种技术合为一体。
其主要目的是在常规处理之后进一步去除水中有机污染物、氯消毒副产物的前体物以及氨氮,降低出水中的BDOC和AOC,保证净水工艺出水的化学稳定性和生物稳定性。
臭氧是氧的同素异性体,分子式为O3,常态呈气体,淡蓝色,有特殊气味;臭氧是自然界最强的氧化剂之一,具有广谱杀微生物作用,其杀菌速度高于氯气。
臭氧投加在水中以后,主要有三个作用,一方面直接降解有机物,减少进入活性炭池中的有机负荷;一方面把大分子有机物降解为小分子有机物,改变水中有机物的分子量分布,提高水中有机物的可生化性,从而有利于强化后续活性炭工艺对于中小分子量有机物的吸附降解;最后一个作用就是为后续活性炭工艺充氧,有利于活性炭好氧微生物的生长。
活性炭几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造,这包括木材、锯末、煤、泥炭、果壳、果核、蔗渣、骨、石油脚、皮革废物、纸厂废物等等,近来有的国家倾向于用天然煤和焦炭制造粒状活性炭。
活性炭的主要特征是比表面积大和带孔隙的构造,因而显示出良好的吸附性能。
活性炭分粉末活性炭和颗粒活性炭两种,两者不同之处是颗粒大小不同,其吸附性能没有本质上的区别。
活性炭作为一种多孔物质,能够吸附水中浓度较低、其它方法难以去除的物质,同时,还可以去除水中的浊度、嗅味、色度,改善水的口感,而且能够有效地吸附合成洗涤剂、阴离子表面活性剂等活性物质;活性炭还具有催化作用,催化氧化臭氧为羟基自由基,最终生成氧气,增加水中的溶解氧(DO)的浓度。
臭氧生物活性炭在饮用水深度处理工艺中的应用研究
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臭氧生物活性炭在饮用水深度处理工艺中的应用研究【摘要】随着饮用水水源污和日益加剧和居民环保意识的不断增强、生活水平的不断提高,饮用水水质标准要求亦将愈来愈高。
由于目前我国大部分城市属于缺水城市,如果能有效利用再生水,将会很大程度减少水资源浪费。
本文就臭氧生物活性炭技术特点及在饮用水中深度处理工艺进行了研究,有利于我国节水型城市建设和城镇水务市场化进程的开展,还对改善我国水质、提高我国饮用水处理工艺水平都具有重要意义。
【关键词】活性炭;饮用水;工艺随着世界各国经济的高速发展,人们的生活水平不断提高,饮用水的卫生和安全也受到越来越广泛的关注。
由于水源污染日趋严重,水微量分析技术不断进步,在饮用水中越来越多的有机、有毒污染物被检测出来,并通过流行病学调查研究和对污染物毒理学的验证,发现某些污染物与居民发病率具有密切的相关性,从而更引起了人们对饮用水安全的高度重视。
1.臭氧化-生物活性炭技术发展概况1.1臭氧化技术的特点与应用臭氧是氧的同素异构体,由3个氧原子组成,常温常压下是一种不稳定的淡紫色气体,并可自行分解为氧气。
它的密度是氧气的1.5倍,在水中的溶解度是氧气的10倍。
臭氧具有极强的氧化能力,在水中氧化还原电位仅次于氟而居第二位。
臭氧本身的特性决定了臭氧化技术具有以下特点:①臭氧化有助于絮凝,可以改善沉淀效果;②臭氧化的反应速度较快,从而可以减小反应设备或构筑物的体积;③剩余臭氧会迅速转化为氧气,既不产生二次污染,又能增加水中溶解氧;④在杀菌和杀灭病毒的同时,可除嗅、除味;⑤臭氧由于其氧化能力极强,可去除其它水处理工艺难以去除的物质。
1.2活性炭作用及其在水处理的应用1.2.1活性炭作用活性炭作为优良的吸附剂在饮水的净化、废水的深度处理、净化或储存气体等方面有着广泛的应用。
研究表明,臭氧生物活性炭饮用水深度处理工艺研究,活性炭主要对相对分子质量小于3000,尤其是500-1000的有机物吸附作用较强。
自来水厂臭氧活性炭工艺运行管理技术评估研究
![自来水厂臭氧活性炭工艺运行管理技术评估研究](https://img.taocdn.com/s3/m/374a6683f021dd36a32d7375a417866fb84ac0fa.png)
自来水厂臭氧活性炭工艺运行管理技术评估研究摘要:自来水是人们生活用水的主要来源,而自来水厂的运营是影响水质以及供水能力的关键,现阶段我国开始大规模建设自来水厂,完善了社会基础设施体系为人们的日常生活带来了更多的便利,同时也加快了经济发展速度。
在水源受到污染并且污染物经常超过标准,而水厂常规处理工艺又无法满足饮用水水质标准的情况下,臭氧-生物活性炭工艺是微污染水源深度处理的有效方法。
基于此,本文就针对自来水厂臭氧活性炭运行管理技术的应用进行分析。
关键词:自来水厂;臭氧-活性炭;运行管理中图分类号:X703 文献标识码:A引言近年来水质状况日益下降,原水中检出较高浓度的挥发性有机物质,常规“混凝-沉淀-过滤-消毒”的常规处理工艺主要用来去除浊度、色度、细菌和病毒,对于此类有机物的去除能力有限,这部分有机物在后续的加氯消毒过程中易生成具有致癌、致畸、致突变的三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)等有害消毒副产物,严重危害出水水质安全。
为保障水厂出水水质达标,最大限度减少消毒副产物的产生,合适的深度处理工艺必不可少。
1 臭氧-活性炭技术概述饮用水是自来水厂所生产的重要产品类型,能够满足日常生活中各家各户的饮用水需求,近年来人们对于水质要求不断提高、人口数量增加,饮用水的需求量有所上升,因此必须要进一步针对饮用水的处理技术进行完善。
在对饮用水进行处理时不能只是单独使用生物处理法,单一的处理方法无法对水源细菌以及其中的有害物质进行全面消除,因此需要合理利用深度处理技术,以此来进一步提升水源质量,确保饮用水的安全性。
活性炭是常用的深度处理手段,活性炭具有较强的吸附作用能够对杂质进行分离,且在操作过程中也不需要过于繁琐的环节,能够在保证处理效果的同时减少成本投入量。
2 自来水厂运行问题①受厂外合流制管网及当地生活习惯影响,水量波动较大,雨季及日间部分时段自来水厂存在超负荷运行的情况。
②受当地城区排水管(沟)疏通整治影响,自来水厂进水SS提高明显,大量无机泥沙与垃圾进入自来水厂,影响污泥活性,增加污泥处理系统负担。
臭氧化生物活性炭深度净化饮用水试验研究
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臭氧化生物活性炭深度净化饮用水试验研究臭氧化-生物活性炭深度净化饮用水试验研究摘要:通过色—质联机方法对G厂地表水源及常规处理出水进行了分析和评价,说明该厂地表水源已受到严重的有机污染,采用常规给水处理流程无法去除其中的有毒、有害有机物。
臭氧接触氧化—生物活性炭吸附降解—木鱼石过滤流程的动态小试结果表明,该流程能够控制和消除水中微量有机物的污染,可提供安全的优质饮用水。
关键词:饮用水;臭氧化;生物活性炭;木鱼石;深度处理Experimental Studies on Advanced Purification on Drinking Water by Ozonation/BACProcess,,,ZHANG Jin song,WANG Jia yin,WANG Bao zhen(1.Shenzhen Water Supply〈Group〉Co.Ltd.,Shenzhen518031,China;2.School of Munic and Environ.Eng.,Harbin Univ. of Civil Eng. and Archite c.,Harbin 150008,China)Abstract:The water quality of surface water source for the G Oil Refinery and the effluent from its conventional water treatment plant were analyzed by GC/MS method. A heavy pollution of the source water was found and it can not be removed by conventional treatment. The results from lab-scale experiments by a process of ozonation/biological activated carbon/Muyu-Stone filtration indicate that th e process caneliminate the pollution and offer a safe drinking water of high qu ality. Keyword:drinking water;ozonation;biological activated car bon;Muyu Stone;advanced treatment1 试验原水的水质分析1.1地表水源及常规处理出水的水质,1, 按国家饮用水水质标准以及原欧共体(EEC)水质标准,对G厂的水源水和混凝沉淀出水进行水质全面分析,发现水源水和沉淀出水的色度、浊度、肉眼可见物、合成洗涤剂、铁、铜、挥发酚、细菌总数、大肠菌群、COD(按EEC标准)均不合标准,其中浊度、铁、合成洗Mn涤剂、细菌总数、大肠菌群和COD经过长时间静置沉淀后仍然超标,特别是COD长时间静MnMn置沉淀后超过EEC标准1.75倍,说明水源的有机污染十分严重。
臭氧生物活性炭净水工艺的优化研究
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臭氧生物活性炭净水工艺的优化研究发布时间:2021-04-30T10:44:05.300Z 来源:《城镇建设》2021年1月第3期作者:朱敬丽[导读] 在20世纪中后期,臭氧_生物活性炭技术开始应用,朱敬丽青岛西海岸公用事业集团水务有限公司,山东青岛 266555摘要:在20世纪中后期,臭氧_生物活性炭技术开始应用,该技术就是利用颗粒状的空隙结构和较大的表面积进行水中有机污染物吸附,确保水中污染物处理效率较高。
与单独的生物活性炭技术相比较,臭氧_生物活性炭技术污水处理效果有非常显著的效果,具有很强的处理效果,一些发达国家在废水回收利用、污染水源净化方面应用非常广泛。
关键词:臭氧生物活性炭;净水工艺;应用前言饮用水的常规处理工艺主要目的是去除水中浊度、非溶解性有机物以及保证饮水的微生物安全,但对有机物、新型污染物、消毒副产物等物质的去除能力非常有限。
当水源遭受污染又或对饮水水质有更高要求时,则需要对饮用水进行深度处理。
活性炭是饮用水和废水处理中使用最广泛的吸附剂之一,对降低饮用水中有机物、消毒副产物、臭味物质等的含量有较好的效果,O3-BAC则是深度处理工艺中使用最为广泛的技术之一。
1臭氧-生物活性炭工艺的净水机理臭氧在水处理中的应用历史悠久,可用来处理污水,达到脱色、灭藻、除臭等目的,还可以降低水中的COD和色度,已经被应用到诸多方面。
臭氧与有机污染物的反应机理涉及两个方面,一是直接反应,即臭氧分子直接氧化有机污染物:另外是臭氧生成羟基自由基,在水中发生链式反应。
臭氧工艺流程简单、耗时短,但氧分子的氧化能力有限且有较强的选择性,臭氧制备系统耗能过大阻碍了该技术的广泛应用。
近年来臭氧与其他技术的联用取得了不错的效果,在水处理领域焕发出新的生机。
臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺将臭氧氧化,与活性炭物理、化学吸附及生物氧化降解技术合为一体,以达到净水目的。
该工艺处理的污水水质得到明显提髙,同时大大降低了处理成本。
臭氧活性炭技术在水质深度处理中的应用报告070816
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一.项目概况臭氧(O3)是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体,分子结构如它可在地球电离层内光化学合成,但是在地平面上仅以极低浓度存在。
臭氧的化学性质极不稳定,在空气和水中都会慢慢分解成氧气。
臭氧的氧化能力极强,其氧化还原电位仅次于氟。
臭氧的标准电极电位除比氟低之外,比氧、氯、二氧化氯及高锰酸钾等氧化剂都高。
说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。
同时,臭氧反应后的生成物是氧气,所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。
臭氧水处理技术,作为一种先进的水处理技术,可以对水中的无机物氧化,对有机物进行分解,从感官上直接解决水中因为有机物污染而引起的异味及颜色等不纯净问题,还能将水中总有机物含量(COD)降低50%。
对于生活污水、工业废水及市政自来水,依照我们传统的处理工艺,已经无法达到国家或地方对于污水、废水排放及自来水饮用的标准,其深度处理在国内已成为学术界、政府、生产企业共同研讨且必须面对解决的问题。
江苏省在2008年底要发布并实施新的水污染排放标准(DB32/1072-2007)规定,凡排入太湖地区水体的城镇污水处理厂或工业废水都必须达到设定的化学需氧量(COD)、氨氮、总氨和总磷等4种水污染物最高排放浓度限值及最高允许排水量限制;已经颁布实施的新国家标准《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),改变了我国20年来自来水标准不变的落后状况,水质标准正向国际先进水平接轨。
以上标准的提高,使得国内大部分相关水处理厂的工艺,不管是生活污水、工业废水还是市政自来水,都需要增加深度处理这一不可逾越的工艺。
本项目的核心处理技术是臭氧加生物活性炭法。
通过臭氧的强氧化能力和生物活性炭的分解吸附能力,并根据原水水质分析报告,辅之以其它传统配套工艺,达到降低COD,降低水中氮磷含量,使处理对象达到国家或地方相应的法规标准。
本项目所含技术在国外已经有很好的推广使用,发达国家80%已经采用该项水处理技术,理论可行,经验充实,结果信服。
臭氧粉末活性炭
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粉末活性炭和臭氧在水处理中的应用研究摘要:通过对臭氧在水中的反应途径和其对嗅味物质的氧化去除规律的分析,采用单独投加臭氧预氧化和臭氧与活性炭池联用处理工艺的试验,主要考察臭氧投加量、氧化时间对出水嗅阈值的影响。
试验结果表明,随着臭氧投加量的增加,出水嗅味减少;延长臭氧氧化时间,除臭效果变好;随着臭氧投量的增加,氧化时间对除臭效果的影响下降。
臭氧与粉末活性炭联用对嗅味的处理效果明显优于单独使用臭氧、单独使用粉末活性炭对嗅味的处理效果。
关键词:除臭;臭氧;粉末活性炭;联用臭氧(O3)是氧的同素异形体,常温常压下是一种呈明显蓝色的有特殊刺激性臭味的气体,而且不稳定,可以自行分解成氧气。
臭氧最早在水处理中的应用是作为消毒剂, 1886年到1916年期间,臭氧一直用于饮用水的消毒处理。
随着臭氧发生器的研制取得巨大进展,其规模和效率有了大幅度提高,臭氧的应用除消毒外有了新的拓展。
1965年,人们首次用臭氧去除放线菌产生的臭味,并取得了成功。
随后,人们对臭氧在除臭方面作了大量的试验研究[1,2],发现臭氧在去除由于藻类或放线菌的季节性繁殖而引起的水体嗅味的效果很好,并且强于其他氧化剂如氯、高锰酸钾等。
臭氧对各种类的原水异臭都有较好的处理效果,特别是:植物性臭(藻臭、青草臭)、鱼腥臭、霉臭、土臭、苯酚臭等[3]。
通过滤柱试验,确定了臭氧对去除原水中嗅味的性能,同时研究了臭氧与粉末活性炭联用的除臭效果。
并通过GC-MS分析原水中嗅味物质的种类。
1臭氧氧化除臭机理1.1臭氧在水中反应的途径臭氧具有极强的氧化能力,可以将水中大量的有机物氧化去除。
研究发现,臭氧在水中去除有机物主要通过2种途径:臭氧直接氧化(D反应)和臭氧通过分解产生的羟基自由基(·OH)的间接氧化(R反应)。
臭氧去除嗅味有机物的效率,实际上是D反应与R反应的叠加作用。
D反应反应速度缓慢,但对氧化的有机物有选择性,而且基本上不与水中的无机物反应,是去除水中有机物的主要反应。
臭氧生物活性炭在给水深度处理中的应用
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它对CODm氨氮、亚硝酸盐氮、浊度都有很高的去
除率,以水源枯水期的实验数据为基础,本工艺流程 对COD№平均去除率为64.53%,对氨氮的平均去 除率为73.90%,对uv254的平均去除率为68.69%, 对浊度、亚硝酸盐氮都有很高的去除率。 后臭氧的投加能使水中难以生物降解的有机物 断链、开环,将大分子有机物氧化为小分子有机物,提 高原水中有机物的可生化性和可吸附性,从而减小 活性炭床的有机负荷,延长活性炭的使用寿命,臭氧 化还能有效地减少UV瑚的吸收。 生物活性炭一方面凭借其巨大表面积的吸附作 用,另一方面则利用生物膜的见解作用。由于本中心 中式以运行将近半年,活性炭的物理吸附能力接近 饱和,并且活性炭上的生物膜已成熟,因此炭滤池对 有机物和氨氮的去除主要靠其生物作用。 从实验结果可知硝酸盐细菌对环境的变化适应 能力弱,当环境温度比较低和水质较差时,炭滤池中 硝化细菌活性受到抑制,而亚硝化细菌活性适应环 境变化能力强几乎不受影响,因此导致炭滤池出水 亚硝酸盐氮相对富集。
(下转第62页)
NO渊和浊度
经实验测定原水的NO:。一N值为0.098~0.216
第32卷第lO期 2006年10月
水处理技术
TECHNOLoGY OF WATER TREATMENT
V01.32 No.10 Oct..2006
57
臭氧一生物活性炭在给水深度处理中的应用
’陆少呜1,黄海真1,方 平1,王 娜2,刘 姣-,杜 敬一
(1.华南理工大学环境科学与工程学院,广东广州510640;
UV2s4(cm’1)
1.689 0.168 0.049 38.43
浊度(NTU)
19.2~71.3
3.1
00‰
试验从3月1日到3月31日,试验期间水温在
臭氧催化氧化与活性炭联用给水处理工艺特性中试研究共3篇
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臭氧催化氧化与活性炭联用给水处理工艺特性中试研究共3篇臭氧催化氧化与活性炭联用给水处理工艺特性中试研究1臭氧催化氧化与活性炭联用给水处理工艺特性中试研究随着生产和民生用水需求的不断增加,水资源的保护和污水的净化日益受到了广泛的关注。
目前,水处理工艺中臭氧催化氧化和活性炭吸附是一种有效的技术组合,可以有效地去除水中的有机物、异味、色度等污染物,提高水的品质和满足人们对于水质安全的需求。
本文将结合实际中试研究,对臭氧催化氧化与活性炭联用的给水处理工艺特性进行探讨。
首先,臭氧催化氧化和活性炭吸附的机理是不同的。
臭氧催化氧化是一种强氧化剂,能够通过臭氧的分解反应,产生活性自由基,从而使有机分子分解成无机物。
活性炭吸附则是一种物理吸附的过程,通过活性炭的孔隙来吸附有机分子。
二者的机理不同,但是却能相互协同作用,起到更好的水处理效果。
其次,中试研究表明,臭氧催化氧化和活性炭吸附联用的给水处理工艺具有以下特点:1.去除效果好。
臭氧催化氧化和活性炭吸附联用具有互补性,对于水中的不同污染物具有不同的去除效果。
臭氧催化氧化能够有效去除水中的有机物、异味等污染物,而活性炭吸附则能够去除色度等杂质。
二者联用可以提高水处理的效果。
2.节能环保。
臭氧催化氧化和活性炭吸附联用具有节能环保的特点。
臭氧通过紫外光或电场产生,不需要化学药剂,因此环保无污染,同时臭氧可以循环使用,降低了能耗。
3.技术难度低。
臭氧催化氧化和活性炭吸附的技术难度较低,且操作简单。
由于两种技术相互协同,不需要引入更多的设备,也降低了工艺复杂度,降低了成本。
4.运行稳定性高。
臭氧催化氧化和活性炭吸附联用的工艺运行稳定,能够适应不同水质的处理要求,具有较高的适应性。
同时,由于二者机理相互协同,能够互相稳定化作用,使得工艺的运行稳定性更高。
总之,臭氧催化氧化和活性炭吸附联用的给水处理工艺具有明显的优势。
通过中试研究进行实际应用,我们可以看到该工艺具有良好的去除效果、节能环保、技术难度低、运行稳定性高等特点,能够提高水质安全水平,满足人们对于水质的需求。
臭氧活性炭深度处理工艺对钱塘江原水净水效果研究
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消毒副产物 臭氧精准投加
4.1生物稳定性
生物稳定性:
由于微生物作用普遍存在于活
性炭池中,可能使炭后水细菌总数
偏高,一定程度上降低了饮用水微
生物安全性,尤其是隐孢子虫和贾
第鞭毛虫的隐患。
措施:提高臭氧接触池效率,控制 活性炭滤池过滤周期
冬季,考虑反冲洗1-2次/周; 夏季宜采用反冲洗2-3次/周; 掌握好活性炭再生或换碳周期。
以四年来的下降速率,及钱塘江原水的水 质情况,预计8年可能会考虑是否部分换炭或 再生的问题;
在原水稳定的情况下,在深度水工艺及杭 州市第二水源千岛湖水的双保障下,预计 2022年杭州亚运会,仍能满足高品质饮水的 需求。
conclusion
04
潜在问题
4潜在问题
潜在问题
One
生物稳定性
Two
Three
图4 三卤甲烷的去除效果
3.1各工艺段的净水效果小结
深度处理工艺运行前半年,对 C O D Mn、 U V 2 5 4 平 均 去 除 率 分别可达78.3%、82.70%, 去 除 效果UV254>CODMn
01
臭和味、浊度等感官指标去除效果 较好,采用深度处理工艺后,浊度 <0.1NTU,口感上也有了很大改 善;
0.006
0.004
0.002
0.000 0
20
40
60
80
100
120
时间/d
图6 炭后水UV254的情况
3.2两种炭的净水效果比较
氨氮(mg/L) pH
0.16
柱状炭后水
0.14
压块炭后水
0.12
0.10
0.08
0.06
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臭氧-生物活性炭技术在给水处理中的应用研究摘要:本文介绍了臭氧-活性炭技术的发展概况,在给水处理中的作用机理及应用研究,并提出了此项技术在应用中存在的问题,介绍提高此项技术的应用措施。
关键词:臭氧-生物活性炭;有机物;微污染水;给水处理随着水源污染的加剧和饮用水水质标准的提高,常规处理工艺已难以满足人们对饮用水水质的要求,饮用水深度处理技术日益受到重视。
臭氧与活性炭作为饮用水深度处理的重要手段,在国外的应用已比较成熟。
由于我国地域广阔,水质多变,臭氧与活性炭技术在运行中必然存在很多问题,如在臭氧-活性炭技术中臭氧投加点和投加量的确定,以及水经臭氧活性炭处理,氯化后出水水质是否仍然具有致突变性等问题。
1 臭氧-生物活性炭技术的发展概况1.1 臭氧氧化技术臭氧是一种很强的氧化剂和消毒剂,其氧化还原电位在碱性环境中仅次于氟。
臭氧氧化主要发生在净水过程的三个阶段:预臭氧化,中间臭氧化,最后的消毒。
预臭氧化的作用是去除悬浮物质,大颗粒物质和水体的色、味、嗅等,并把较大的天然有机物质分解成较小的有机物质以提高后序絮凝、沉淀等步骤的效率。
中间臭氧化主要为降解有机微污染物,去除“三致”前体物和提高可生物降解性。
由于其降解产物较小,易被微生物充分利用,通常在此步骤后加以砂滤或生物活性炭过滤;最后的消毒是指臭氧氧化去除残余微生物以及可能形成的消毒副产物。
由于臭氧氧化的持续时间较短,出水水质可以加二氧化氯保质。
1.2 生物活性炭吸附活性炭是用烟煤、褐煤、果壳或木屑等多种原料经碳化和活化过程制成的黑色多孔颗粒。
由于粒状活性炭具有极其丰富的微孔和巨大的比表面积,使其具备良好的吸附性能。
活性炭吸附作为饮用水深度处理的重要手段广泛应用于城市给水处理厂。
目前世界上已有成百座使用粒状活性炭的水厂在运行。
大量的研究结果已证明了活性炭吸附在饮用水处理中的优势,活性炭对水中存在的有机污染物的各项指标均有很好的去除效果。
1.3 臭氧-生物活性炭技术臭氧氧化和生物活性炭技术都各自有其局限性,到了上个世纪六七十年代,一种新型组合工艺“臭氧-生物活性炭”(ozone-biological activated carbon,O3-BAC)技术诞生了,它具有优异的去除污染物效能,尤其是有机污染物,因而受到人们的高度重视。
在水处理过程中臭氧与生物活性炭两者的作用表现出互补性,臭氧能有效的氧化大分子有机物,剩下的小分子有机物由活性炭吸附,因此臭氧与活性炭联用能提高去除有机物的效果。
经过臭氧处理后进行活性炭处理主要发挥三种作用:(1)破坏水中残余臭氧,一般发生在最初炭层的几厘米处;(2)通过吸附去除化合物或臭氧副产物;(3)通过活性炭表向细菌的生物活动降解物质。
实验研究表明,在活性炭处理过程中,同时发生快速吸附、慢速吸附、生物作用和臭氧激化的生物作用。
2 臭氧-生物活性炭技术在饮用水深度处理的作用2. 1浊度当水中存在有机物时易吸附在颗粒表面引起空间位阻稳定,臭氧能氧化分解这些有机物,从而诱导臭氧-活性炭技术的应用状况颗粒脱稳。
采用预臭氧化通常可以提高混凝过滤过程对颗粒和浊度的去除效率,与此同时却常常降低了混凝过程对DOC的去除。
混凝单元去除的是大分子的有机物,而臭氧化将产生相对分子质量小、极性强的小分子,因而影响混凝的效果。
但是,臭氧化后的小分子有机物通常要比臭氧化前的大分子有机物具有更好的可生化性,另外小分子也更容易被生物吸收,因此DOC的去除转由生物活性炭单元去完成。
2. 2色度色度可以间接反映水中溶解性污染物的数量,对微污染原水来说是极为重要的感官性指标。
水中能产生色度的物质是水中溶解或胶态的带有生色基团的有机物,如酚类、重氮、偶氮化合物。
天然有机酸,如腐植酸、黄腐酸和鞣酸等,也会产生不同程度的颜色。
这些物质与卤代消毒副产物的形成密切相关。
O3-BAC 去除色度效果好,主要是归因于臭氧化作用、活性炭表面的吸附作用和生物降解作用。
2. 3臭和味饮用水中臭和味产生原因主要有三类:①由排人水体的无机物、化学制品及溶解性的矿物盐产生的;②腐殖质等有机物、藻类放线菌和真菌的分泌物和残体产生的Geosmin地霉素)、MIB ( 2一甲基异2一茨醇);③过量投氯引起的。
臭氧生物活性炭工艺对臭味物质的去除机理主要为:臭氧化学氧化作用、活性炭物理化学吸附作用和微生物的降解作用,三者同时作用可高效地去除水中臭味物质。
引起臭和味的硫化物、氯等无机物质由于具有挥发性并且相对分子质量小,故能被活性炭有效吸附。
另一方面,臭氧也能氧化分解部分该类物质。
臭氧去除水中臭和味,起作用的不仅是臭氧本身,还有其自我分解产物—氢氧自由基。
臭氧和这些自由基能破坏引起臭和味的物质不饱和键,再加上活性炭物理化学吸附作用和微生物的降解作用,能有效去除水中臭和味。
2. 4有机物臭氧氧化并不能把水中的微污染有机物完全氧化为CO2和H2O。
臭氧生物活性炭工艺去除有机物是臭氧氧化和生物活性炭的吸附、生物降解与同化作用的联合效果。
臭氧将原水中大分子有机物氧化成小分子物质,改变了分子结构、分子极性,同时臭氧氧化能使水中难以生物降解的有机物断链、开环,使它能够被生物降解,以降低生物活性炭滤池的有机负荷。
另外,臭氧还能起到充氧作用,使生物活性炭滤池有充足的溶解氧用于生物氧化作用。
活性炭能够迅速地吸附水中的溶解性有机物,同时也能富集水中的微生物。
活性炭表面吸附的大量有机物也为微生物提供了良好的生存环境。
有丰富的溶解氧的环境下微生物以有机物为养料生存和繁殖,同时也使活性炭表面得以再生,从而具有继续吸附有机物的能力,即大大延长了活性炭的再生周期。
2.5氮水中氮的污染主要以氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮等形式存在。
在特定条件下,如氧化和微生物活动,有机氮可能转化为氨氮。
好氧情况下,氨氮又可能被硝化细菌氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
2. 6铁和锰一般来说,当铁或锰以自由离子形式存在于水中时,比臭氧弱的氧化剂也可将它们氧化,通过有效的曝气即可达到去除铁、锰的口的。
但是当铁或锰与腐殖质或其他有机物共存时,可能会以一种复杂的有机物形式出现,一般氧化剂往往不足以破坏这种结构,在这种情形下使用臭氧这样的强氧化剂可以破坏这种复杂结构,达到去除水中铁、锰的目的。
3 臭氧-生物活性炭技术的发展概况1978年由美国学者米勒(ler)和瑞士学者R.G.Rice首次采用了“生物活性炭”这一术语。
臭氧-生物活性炭联用技术在20世纪70年代传入我国,并从20世纪80年代开始得到应用。
臭氧-活性炭吸附技术自德国杜塞尔多水厂20世纪70年代后期首先使用至今,已有40多年历史。
经过西方发达国家的大量实践后,证明对水中的污染物去除是十分有效的,同时能大大改善饮用水的口感。
目前在美国、日本、荷兰、瑞士等发达国家已成为给水净化处理技术的主导工艺。
据悉,全世界应用臭氧氧化和活性炭吸附技术的水厂约有3000多座。
法国应用最为广泛,约600多座水厂采用,欧洲国家大多已经采用。
臭氧-活性炭深度净化工艺在我国的应用始于20世纪80年代中后期,如已建成的北京市田村山水厂、长辛店水厂采用了常规处理+臭氧活性炭吸附工艺。
经常规处理后的水再经臭氧活性炭吸附工艺深度处理,可继续去除水中有机物。
4 臭氧-活性炭技术应用存在的问题国内外学者对臭氧一生物活性炭系统的研究和越来越多的工程实践应用无不表明它所受到的关注与重视。
但是口前还存在相当多的问题有待解决:(1)臭氧-生物活性炭法的投资和运行费用较高(2)不能建立系统模型以明确进水水质,臭氧及生物活性炭装置的停留时间、滤速、臭氧投加量和臭氧浓度之间存在着的关系。
虽然有文献中确定的工艺参数,但由于水质不同,并不能形成一个准确的系统模型。
(3)活性炭颗粒度和其表面化学性质及电子状态以及其对细菌的附着等确切机理还有待于进一步研究。
(4)投加的臭氧不可能将微污染水源中的有机物彻底氧化成无机物,而会生成各种中间产物,即臭氧处理的副产物。
臭氧的副产物多是亲水性物质,国外的研究报告近来指出,有些副产物是致癌或可能致癌的物质,存在危险。
(5)水经臭氧活性炭吸附处理,氯化后出水水质可能仍具有致突变性。
5 提高臭氧-活性炭技术应用水平的措施5.1新的工艺组合5.1.1高氨氮源水对于源水中氨氮含量高的问题,可采用折点加氯、两级活性炭滤池和生物预处理来解决。
折点加氯就是投加过量的氯来消除水中的氨氮。
折点加氯的局限较大,氨氮浓度高时,加氯量大,费用较高。
过量加氯也会使水中产生大量有机氯化物。
两级活性炭滤池就是第一级生物活性炭滤池出水经充氧后再进人第二级生物活性炭滤池。
由于活性炭滤池的造价很高,实施比较困难。
而且即使使用两级活性炭滤池,去除氨氮的能力也有限制。
生物预处理工艺是在混凝沉淀之前对原水进行生物法预处理。
由于生物预处理池有曝气设备,能向水中连续充氧,因而对氨氮的去除效果明显。
根据文献所述,能达65%~90%,从而可使臭氧-生物活性炭进水氨氮浓度达到2 mg几以下。
另外,生物预处理工艺还对CODMn、色度、浊度和锰等有一定的去除效果。
目前为止,生物预处理是解决臭氧一生物活性炭工艺进水氨氮浓度过高的最好方法。
5.1.2微生物在炭滤层的泄漏针对微生物在炭滤层的泄漏,可采用在生物活性炭之后再进行膜过滤或其它高效过滤形式,可有效地去除个体较小的细菌和病毒,以及较难降解的大分子有机物(如杀虫剂)和生物活性炭表面细菌分泌的酶,使出水水质更佳。
5.1. 3臭氧化溴酸盐抑制技术对于臭氧化产生的溴酸根,可以采用高锰酸盐和臭氧复合氧化的方式使两种氧化剂优势互补,从而减少臭氧氧化过程中所产生的副产物。
采用相同的臭氧投加量,一次性投加和分次投加会生成不同量的BrO3-,增加臭氧投加点数量可使BrO3-,生成量降低,其原因是缩短了臭氧的平均接触时间,降低了水中剩余臭氧的平均浓度。
在实际应用中,综合考虑工程投资和对BrO3-的控制效果,臭氧投加点数量以3 ~4个为宜。
向水中加酸降低pH值、加氨、加过量的H2 O2、以及加·OH清除剂都有可能减少BrO3-的生成。
何茹等研究发现在臭氧催化氧化过程中,在一定范围内增加氧化铈投量能进一步减少溴酸根的产生,催化剂投加量从0增加到250 mg/L,能减少溴酸盐生成量85.1 %;当溴离子浓度为0.5、1.0、2.0 mg/L时,臭氧催化氧化分别能减少溴酸盐生成量69.2% ,83. 5%和15.2%。
5. 2改善原有的工艺条件传统的臭氧-生物活性炭工艺中,臭氧接触塔内穿孔管布气效果往往不理想,增设一套无热再生空气干燥系统,可提高空气净化质量,产生高质量的臭氧;以微孔钦板作为臭氧气体扩散器,塔中装设多层不锈钢穿孔板,底层板上装填有特制的高效催化剂,催化臭氧,生成选择性更高的、反应更快的·OH自由基,加快臭氧与有机物的反应效率,上层板上装填有特制的抗腐蚀、比表面积大、化学稳定性好的矩鞍瓷环,可使水和臭氧充分混合接触,在较短的时间内达到较高的臭氧吸收率,大大缩小接触反应设备的体积,又可以减少设备投资成本。