臭氧生物活性炭工艺优化及实用参数研究

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1、隶初大·孥硕士学位论文万方数据臭氧生物活性炭工艺优化及实用参数研究万方数据STUDYONOPTIMIZATIONANDPRACTICALPARAMERERSOFOZONEBIOLOGICALACTIVATEDCARBONPROCESSADissertationSubmittedtoSoutheastUniversitylIIIIIIIIIIIIlY2707376FortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYANGYe—qinSupervisor：Prof．LOXi．WUCollegeofEnergyandEnvironmen

2、tSoutheastUniversityMarch2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：l睦半曰期：翟雌∑东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或

3、其它复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分部分。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：扭：年坠导师签名：丕丝丞吼趔厶f万方数据摘要臭氧生物活性炭工艺优化及实用参数研究硕士研究生：杨叶琴指导教师：吕锡武教授本文以长江南京段饮用水水源为研究对象，以提高自来水厂出水水质为目标，研究了原水的有机物特性、分子量分布和微量有机物的种类，考察了生物活性炭滤池、生物强化滤池及其组合工艺去除水中污染物的机理和效能

4、。主要研究内容和结果如下：生物活性炭滤池和生物强化滤池采用自然富集培养挂膜法，在空床接触时间(EBCT)为13．5min的条件下挂膜基本完成大约需30天左右。研究不同EBCT和反冲洗方式对两种生物滤池处理效果的影响，确定生物强化滤池适宜EBCT为10min，生物活性炭滤池为13．5min。采用气水联合反冲洗，生物强化滤池：气冲强度6L／s·m2，历时5min，水冲强度15L／s·m2，历时10rain；生物活性炭滤池：低强度气反冲5L／m2S，历时5min，高强度水反冲15L／m2S，历时15min。对3套臭氧生物活性炭组合工艺即混凝一沉淀—砂滤一后臭氧一生物活性炭

5、滤池(工艺I)、预臭氧一混凝—沉淀—砂滤一生物活性炭滤池(工艺II)、预臭氧—混凝—沉淀—砂滤一后臭氧一生物活性炭滤池(工艺III)的臭氧投加量进行了优化，工艺I中后臭氧浓度为1．75mg／L左右，工艺1I中预臭氧浓度为O．8mg／L左右，工艺III中预臭氧浓度为0．8m∥L左右，后臭氧浓度为1．3mg／L左右，臭氧最佳接触时间均为10min。对中试试验过程中溴酸盐的产生情况进行考察，试验结果表明，长江南京段水源水中溴离子浓度范围为10～251．tg／L，各工艺在最佳臭氧投加量的工况下，检出溴酸盐浓度均低于10pg／L。工艺III在最佳工况下出水水质最优，对Uv25

6、4、CODM。、TOC的去除率分别高达97．43％、82．76％、68．670,4。该工艺中预臭氧可显著降低有机物分子量水平，混凝沉淀砂滤主要去除分子量大于3kD的有机物，后臭氧则将大分子有机物进一步氧化为分子量小于3kD的有机物，后者通过生物活性炭滤池得到有效地去除。并将工艺III与常规工艺、臭氧生物强化工艺的出水水质进行对比分析，从有机物的去除方面工艺III要明显优于常规工艺和臭氧生物强化工艺。GC．MS检测结果：长江南京段原水中检出25种微量有机物，有上升趋势，检出物质中以苯环类、脂类、酚类及酮类有机物为主，四类有机物的总量约占总微量有机物的90％以上。原水检

7、出峰总面积为1．51×107，预臭氧出水总面积为】．32×107，砂滤出水总面积为1．12×107，后臭氧出水总面积为7．54×106，生物活性炭滤池l出水总面积为6．36×106‘，整个工艺对微量有机污染物的去除率为57．8％。通过对6种不同类型的活性炭的碘值和亚甲蓝值进行比较，从中优选出三种活性炭；并从静态吸附试验和动态吸附试验两个方面进行了综合比较，得出压块破碎炭优于柱状炭，柱状炭优于原煤破碎炭。关键词：臭氧：生物活性炭；生物强化过滤；有机物：工艺优化万方数据ABSTRACTSTUDYONOPllMIZATIONANDPRACTICALPARAMERERS