臭氧―活性炭深度处理试验探究

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1、臭氧一活性炭深度处理试验探究摘要：研究了将臭氧-活性炭应用于常规处理之后的深度处理工艺，试验结果表明该工艺对处理水中的有机物具有良好的去除效果，降低后续消毒副产物的生成量，保证饮用水安全。关键词：臭氧-活性炭；深度处理；深度处理近年来，随着我国的经济高速发展，我国取得了举世瞩目的巨大成功，但在这骄人成绩的背后，我们却为此付出了惨痛的环境代价。近期一系列水源水体受污染事件，为居民的饮用水安全敲响了警钟。刚刚闭幕的党的十八大，也把有关饮用水安全的相关内容列入了今后的政府工作报告之中。对于突如其来的水体污染及水源受

2、到有机物污染的不断加剧，传统的混凝、沉淀、过滤、消毒的传统处理工艺显得力不从心。因此，采用新的净水工艺或对现有水厂进行技术改造以应对突发的水体污染，保障饮用水安全变得尤为重要。臭氧-活性炭作为常规工艺水厂的深度处理工艺，具有优秀的去除有机污染物性能，在我国正在逐步推广应用。本文通过中试为今后的水厂的深度处理工艺设计提供依据和相应的水厂运行参数及资料。1.概述本试验是以某市某水厂一期砂滤池后的滤后水为研究对象。试验期间滤后水水质情况如表1所示。1.设计参数臭氧发生器采用以氧气为气源，最大臭氧产量为5g/h。臭氧

3、接触塔高3.9m，有效水深3.5m。臭氧接触时间设计为15min,气水自下而上同向流。臭氧通过在臭氧接触塔底部的微孔钛板扩散进入水中。活性炭池高3.9m,其中炭层厚度2.0m，底部承托层为砾石，厚度约200mm。滤速8m/h，空床接触时间(EBCT)设计为15min。采用气水反冲洗，先气冲后水冲。气冲强度为55L/(s•m2),历时2〜3min；水冲强度为25L/(s•m2)),历时8〜10min。反冲洗周期为7d。2.试验结果与讨论3.1臭氧投加量的确定臭氧投加量的合适与否直接影响处理效果和运行费用，因此臭

4、氧投加量的确定是整个工艺的重要技术指标。试验首先以臭氧-活性炭工艺系统对CODMn的去除率为依据，通过考察不同臭氧投加量下对其处理效果的影响。最终确定臭氧投加量。考虑到滤后水水质的具体情况，试验阶段臭氧投加量设计为0.5mg/L,1mg/L,1.5mg/L,2mg/L,2.5mg/L和3mg/L,进行试验。结果见图1。1不同臭氧投加量的CODMn去除效果由图1所示：当臭氧投加量小于1.5mg/L时，去除率随着投加量的增加而升高；当臭氧投加量大于1.5mg/L时，系统对CODMn的去除效率基本保持不变；由此确定

5、该工艺的臭氧投加量为1.5mg/L较合适，因此本试验所采集数据均是以此为基础而进行的。3.2工艺对有机物的去除效果1）对CODMn的去除试验期间臭氧-活性炭对CODMn的去除效果见图22臭氧-活性炭对CODMn的去除效果从图2中可以看出，整个工艺对CODMn的去除主要发生在活性炭吸附阶段，臭氧后CODMn只是略有降低，经分析认为主要是因为臭氧同有机化合物反应形成较小分子量的中间产物，使水中小分子有机化合物增多，一方面改变水中分子结构形态，提供了有机物进入活性炭中较小空隙的可能性，同时也改善了其可生化降解性。2

6、）对氨氮的去除试验期间臭氧-活性炭对氨氮的去除效果见图3由图3不难发现：（1）臭氧出水NH3-N略有升高，这是由于水中的一部分有机氮直接被氧化成NH3-N和其它形式的氮所造成的。测试滤后水、臭氧出水和炭后出水中凯氏氮的组成。如图4所示，说明了臭氧氧化确实降低了水中的凯氏氮。（2）随着试验的进行和活性炭表面生物膜的成熟，整个系统对NH3-N的去除效果逐渐稳定，生物活性炭对丽3-N的生物降解起到了主要作用。3）对TOC（总有机碳）的去除