臭氧—生物活性炭(O3—BAC)

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1、臭氧—生物活性炭（O3—BAC）一、???臭氧—生物活性炭工藝原理???臭氧—生物活性炭（O3—BAC）深度處理工藝由兩部分組成：臭氧氧化和生物活性炭的物理吸附、生物降解。???臭氧具有極強(qiáng)的氧化能力，其在水中的氧化還原電位僅次于氟而第二位。利用臭氧氧化作用，初步氧化分解水中的一部分簡(jiǎn)單的有機(jī)物及其還原性物質(zhì)，使之變?yōu)镃O2和H2O，以降低生物活性炭濾池的有機(jī)負(fù)荷。提高活性炭處理能力；同時(shí)臭氧氧化能使水中難以生物降解的大分子有機(jī)物，如天然有機(jī)物（NOM）斷鏈、開(kāi)環(huán)、氧化成短鏈的小分子有機(jī)物或分子的某些基團(tuán)被改變從而使原來(lái)不能生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可降解的有機(jī)物，減少大分

2、子極性污染物BOD濃度得到提高，所以提高了處理水的可生化性，同時(shí)使個(gè)別有機(jī)物（POC）轉(zhuǎn)化為（DOC），如腐植酸等，分解后的小分子有機(jī)物的極性和親水性得到了提高，更容易被活性炭吸附和附著在活性炭上的細(xì)菌生物降解；臭氧氧化可有效去除水中的酚、氰、硫、鐵、錳，并能脫色、除嗅和味、殺藻以及殺菌消除病毒等；臭氧氧化還能有效地減少UV254的吸收。???臭氧氧化后會(huì)生成氧氣和臭氧混合氣體中含有的大量氧氣以及剩余臭氧會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為氧氣，不產(chǎn)生二次污染，又可增加水中溶解氧，使生物活性炭濾池有充足的溶解氧（DO），因此促使好氧微生物在活性炭上繁殖。提高了微生物增長(zhǎng)潛力，加快生物氧化和硝化

3、作用，延長(zhǎng)了活性炭使用壽命，加快有機(jī)物的生物降解，從而提高了其對(duì)有機(jī)物的去除效果；同時(shí)臭氧能氧化水中的溶解性的鐵和錳，生成難溶性的氧化物。通過(guò)過(guò)慮，鐵、錳的去除率增加，提高過(guò)濾速度50%，延長(zhǎng)過(guò)濾工作周期，降低了過(guò)濾反沖洗水量。??臭氧氧化也是減少溴酸化合物形成的有效方法，加強(qiáng)了活性炭對(duì)溴酸化合物的高效去除。??由于臭氧的強(qiáng)氧化性，在去除水中其它水處理工藝難以去除物質(zhì)的同時(shí)，可以減小反應(yīng)設(shè)備或構(gòu)筑物的體積；臭氧化還有助于絮凝，改善沉淀效果。因此，臭氧化技術(shù)在歐洲、美國(guó)、加拿大等國(guó)家普遍應(yīng)用。尤其是進(jìn)入20世紀(jì)70年代，臭氧氧化技術(shù)得到迅速發(fā)展，已成為水處理的重要手段之一

4、。???活性炭具有發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，具有很強(qiáng)的吸附能力。在凈水過(guò)程中能有效地去除水中有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、合成洗滌劑和陰離子表面活性劑等活性物質(zhì)。???活性炭還具有催化作用，催化氧化臭氧為羥基自由基最終生成氧氣，增加水中溶解氧（DO）的濃度?；钚蕴靠紫抖唷⒈缺砻娣e大，在迅速吸附水中溶解性有機(jī)物的同時(shí)，也能富集水中的微生物?；钚蕴繉?duì)水中有機(jī)物的吸附和微生物的氧化分解作用是相繼發(fā)生的，微生物的氧化分解作用使活性炭的吸附能力得到恢復(fù)而活性炭的吸附作用又使微生物獲得豐富的養(yǎng)料和氧氣，兩著相互促進(jìn)，形成相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，得到穩(wěn)定的處理效果，從而大大延長(zhǎng)了活性炭的再生周期。O3

5、—BAC工藝中，BAC處于飽和狀態(tài)時(shí)，DOC和THMFP的去除率仍可保持在36%和57%?；钚蕴扛街南趸€可以轉(zhuǎn)化水中的氨氮化合物，降低水中的氨氮和亞硝酸鹽氮的濃度。同時(shí)微生物在活性炭上的活性強(qiáng)于其它載體?；钚蕴考訌?qiáng)了微生物的活性，生物活性炭通過(guò)有效地去除水中有機(jī)物、氨氮化合物和嗅味，從而提高了飲用水的化學(xué)、微生物安全性，是自來(lái)水深度凈化的一個(gè)重要途徑。因此，從20世紀(jì)60年代末開(kāi)始，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在飲用水處理中普遍地采用活性炭，以進(jìn)一步去除水中的有機(jī)污染。此時(shí)活性炭處理前多采用預(yù)氯化。一般活性炭對(duì)溶解有機(jī)物吸附的有效范圍為：分子量400以下的低分子量溶解性有機(jī)物；極

6、性高的低分子化合物及腐殖質(zhì)等高分子化合物難于吸附，支鏈化合物比直鏈化合物易于吸附。二、???臭氧—生物活性炭水處理效果的影響因素。隨著給水水源水體污染的加重，在水處理領(lǐng)域引進(jìn)臭氧—生物活性炭深度處理技術(shù)目的的主要是去除水中有機(jī)物、氨氮以及亞硝酸鹽氮。很顯然影響臭氧—生物活性炭水處理效果的因素應(yīng)該包括三個(gè)方面：一是原水水質(zhì)。二是氧化的吸附與傳質(zhì)。三是活性炭濾池的濾料本身及其生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)影響。1、????????原水水質(zhì)的影響。原水水質(zhì)對(duì)臭氧—生物活性炭技術(shù)有影響的方面，主要有水中有機(jī)物的組成和特性、水溫以及及pH值。①?水中有機(jī)物的組成和特性。水中有機(jī)物的形態(tài)各異，性質(zhì)也

7、不盡相同。其可降解性存在較大差異，但從分子量上看又具有一定的規(guī)律，水中可生物降解的溶解性有機(jī)物（BDOC）幾乎全部來(lái)自分子量1000道爾頓以下的有機(jī)物。研究表明：在凈水工藝流程中，不同的單元工藝有其特定的有機(jī)物去除對(duì)象。傳統(tǒng)處理對(duì)分子量大于10000道爾頓的有機(jī)物（以TOC計(jì)）可全部去除，對(duì)分子量在10000以下的有機(jī)物去除率僅30%左右；活性炭吸附對(duì)分子量小于3000，尤其是對(duì)分子量500～1000的有機(jī)物有較好的去除性；生物處理對(duì)分子量小于1000，尤其是對(duì)分子量小于500的有機(jī)物有更好的去除效果。從水中有機(jī)物的組成上看：1、由于腐殖