预臭氧在臭氧生物活性炭深度处理工艺中的优化和协同作用

预臭氧通常位于净水处理工艺的最前端,其对后续工艺的协同和优化作用值得探讨。通过中试,研究预臭氧在臭氧生物活性炭深度工艺处理太湖水中的作用。试验表明,预臭氧具有助凝效果,但对混凝去除有机物的帮助有限。研究发现,预臭氧可有效提升砂滤去除可生物降解有机物(BDOC)的效果,并与臭氧投加量有密切关系。预臭氧投加量为1.5 mg/L时,常规处理(混凝沉淀-砂滤)去除有机物的效果最好。预臭氧还可促进生物活性炭去除BDOC。在本试验中,最佳的预臭氧投加量对整个深度工艺去除有机物为1.5 mg/L,砂滤起到关键的作用。     

吴淞江微污染水源水处理工艺的比较研究

采用预臭氧生物活性炭滤池、生物接触预氧化、PAC吸附预处理三种工艺对吴淞江微污染水源水处理进行研究;常温下,臭氧投加量2 mg/L,预臭氧生物活性炭滤池对氨氮的去除率维持在70%以上,出水NH3-N约1 mg/L,CODMn平均去除率34.16%;生物接触预氧化对氨氮去除率可达80%以上,但CODMn平均去除率只有7.6%;PAC对色度及臭味有良好的去除效果,但对其他物质去除率较低.三种工艺相比,作为水厂改造或备用应急方案,预臭氧生物活性炭滤池为最佳选择.     

饮用水处理工艺去除两种典型内分泌干扰物的性能

研究了水中两种典型内分泌干扰物———双酚A(BPA)和邻苯二甲酸二甲酯(DMP)在饮用水常规处理、臭氧活性炭和微曝气活性炭深度处理中试工艺中的去除性能。研究发现,饮用水常规处理工艺对BPA和DMP的去除效果有限,进水浓度为200~300μg/L条件下经过混凝、沉淀和砂滤后,BPA和DMP的去除率分别仅为25.38%和13.29%。臭氧活性炭深度处理工艺能有效去除BPA和DMP,但二者在该工艺中的去除特性有所不同:水中BPA经过臭氧氧化后几乎被全部去除,后续的生物活性炭处理单元作用较小;但臭氧氧化仅可部分去除DMP,大部分靠后续生物活性炭柱去除。微曝气活性炭深度处理工艺也能有效去除BPA和DMP,对二者的去除主要靠微曝气活性炭柱的作用,其效果略优于臭氧投加量为0条件下的臭氧活性炭柱,这说明微曝气活性炭柱存在较多的特定降解菌。通过静态吸附试验发现,臭氧活性炭柱和微曝气活性炭柱内活性炭对BPA和DMP的最大吸附容量均远小于新炭,同时臭氧活性炭柱内活性炭吸附容量略高于微曝气活性炭柱。     

臭氧—生物活性炭处理效果的影响因素与工艺分析

桐乡市果园桥水厂深度处理工艺投入运行已逾五年。通过对二期臭氧—生物活性炭工艺长达五年的跟踪分析,阐述了臭氧接触、生物活性炭以及臭氧—生物活性炭工艺对耗氧量的去除效果,分析了水温、处理负荷、原水耗氧量、臭氧投加量等因素对耗氧量去除率的影响,并且从活性炭物理指标的下降程度说明了生物活性炭工艺的中后期以生物作用为主。总体而言,多因素综合影响着臭氧—生物活性炭工艺的处理效果。     

臭氧-生物活性炭控制有机物和消毒副产物研究

南方某水厂采用的臭氧-生物活性炭给水深度处理工艺稳定运行了6年,为了解工艺长期运行过程中在活性炭性能指标下降后,是否还能有效地去除有机物和消毒副产物,开展了试验研究。重点考察臭氧-生物活性炭对水中有机物和氯化消毒副产物的去除效果,通过与常规处理出水水质的对比,探讨其去除有机物和消毒副产物的优势。结果表明,臭氧-生物活性炭是一个长期有效的去除有机物和氯化消毒副产物的控制手段。该工艺对CODMn、TOC、UV254的去除率分别为43.2%、24.0%、58.8%;对THMsFP去除率为40.1%;对三氯甲烷和三氯乙醛的去除率分别达到54.5%和70.7%。在臭氧-生物活性炭组合处理工艺中,活性炭池是去除有机物和消毒副产物的关键工艺。     

组合工艺控制有机物及消毒副产物前体物的特性研究

通过XAD-8树脂将水中有机物分成疏水性、亲水性两部分,对传统常规处理工艺(混凝气浮、过滤)和深度处理工艺(臭氧氧化、生物活性炭)出水的DOC,UV254THMFP,HAAFP指标以及疏水、亲水有机物去除率进行了检测分析。结果表明,生物活性炭(BAC)单元工艺能同时去除疏水性和亲水性两种有机物,且两者去除率均为最高。其次去除效果较好的是传统的常规工艺。臭氧工艺具有将天然的疏水性有机物氧化成可生化降解的亲水性小分子有机物的特点,在预臭氧+常规以及O3-BAC组合工艺中,起到了强化去除有机物和消毒副产物前体物的效果。     

臭氧活性炭深度处理工艺除藻效能研究

通过中试除藻试验,研究了臭氧活性炭深度处理工艺的除藻效能。结果表明,经过预臭 氧化和常规工艺处理后,深度处理工艺可再去除67％的含藻量。工艺参数:臭氧投加量2 mg／L,接 触时间15 min,活性炭滤池滤速10 m／h,停留时间12 min。探讨了预臭氧化和深度处理两种组合工 艺的除藻机理和影响因素。     

臭氧—生物活性炭工艺去除AOC和有机物的效果研究

对某水厂深度处理各段工艺出水水质进行了分析,重点考察臭氧—生物活性炭深度处理工艺对太湖原水AOC的去除效果。结果表明,深度处理工艺对DOC和UV254去除效果良好,去除率分别为35.76%和57.58%;臭氧—生物活性炭深度处理工艺对AOC去除效果有限。     

饮用水臭氧应用安全性研究

对预臭氧、臭氧—生物活性炭等技术与常规水处理工艺联用中有机物去除效果、消毒副产物THMFP的消除等进行了研究。结果表明:采用适量臭氧(如1mg/L)预氧化,可有效提高混凝过程中有机物去除率;THMFP从常规处理的116μg/L降至78μg/L(1mg/LO3)。与预臭氧强化混凝联用的臭氧—生物活性炭工艺能进一步降低DOC和THMFP。研究发现:溴酸盐随着臭氧含量呈现起伏变化,溴酸盐相关前驱物不易分离去除。两次臭氧投加(预臭氧和主臭氧)均导致溴酸盐、AOC和甲醛升高;其含量可分别在后续的混凝过滤及生物活性炭过程中得到控制,仅AOC含量较原水和常规工艺出水有所升高。     

饮用水深度净化工艺现场对比试验

考察了实际生产规模的臭氧粒状活性炭工艺以及小型超滤、纳滤、反渗透膜法两种典型饮用水深度净化工艺的处理效果。试验结果发现臭氧活性炭工艺具有优良、稳定的去除有机污染物功能,而孔径较小的活性炭纤维除污染效果并不好,臭氧氧化出水、超滤出水再用压缩活性炭进行吸附处理对有机物的去除效率要比直接处理原水高。超滤膜除有机物效率不高,而反渗透和纳滤膜在较好地去除水中有机物的同时,也去除了水中绝大部分无机物,出水有机物和无机物浓度都比较低。     

某多水源水厂不同组合工艺流程的试验研究

为了提出适合某多水源水厂新建工程的工艺,进行了5组不同流程的中试研究。结果表明,对有机物去除率最高的是活性炭滤池,COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别是56.8%～66.3%和70.8%～73.3%;对浊度去除最有效的是砂滤池,去除率为89.5%～97.1%,超滤出水浊度稳定在0.11～0.12NTU;对臭味物质2-MIB的去除中,活性炭滤池发挥了至关重要的作用,预臭氧对2-MIB也有较好的去除效果,去除率为52.5%。"预臭氧-常规工艺-臭氧活性炭-超滤"流程与不投加前后臭氧的"常规工艺-活性炭-超滤"流程对污染物的去除规律类似。"砂滤-炭滤""炭滤-砂滤"和"砂滤-超滤"3组流程对比显示各自均存在一些不足。综合考虑"预臭氧-常规工艺-臭氧活性炭-超滤"是最适合该新建水厂的工艺流程。     

粉末活性炭技术处理水中臭味物质的应用研究

随着水资源日益紧缺、水质恶化,原水臭味问题成为我国给水厂迫切关注的水质问题.经过对B市地表水水源突发臭味问题进行分析,确定2-MIB为水体主要致臭物质.通过臭氧、高锰酸钾预氧化和粉末活性炭对水中2-MIB的去除试验,发现粉末活性炭对其处理效果最佳.原水投加粉末活性炭与现有水厂常规处理 活性炭工艺构成解决臭味问题的双重技术保障.通过实验室吸附试验和中试确定了粉末活性炭投加点位置和投加量等技术参数.在加强滤池反冲洗及部分回流水排放的条件下,原水2-MIB浓度达到100 ng/L时,投加15 mg/L粉末活性炭、20 mg/L聚氯化铝时,可将出厂水2-MIB控制在10 ng/L以下.     

臭氧-生物活性炭工艺间歇性运行的生物量保持方法

研究臭氧-生物活性炭工艺在间歇性运行时炭层中生物量的保持方法以及不同保存方式对该工艺重新运行净化效能的影响。结果表明,臭氧-生物活性炭工艺在停止运行后对生物活性炭柱采用浸泡保存时,活性炭层中的水质发生了很大的变化,活性炭层中的生物量发生了下降。同时周期性的换水能够延缓活性炭柱在浸泡保存时生物量的下降速度。在臭氧-生物活性炭工艺重新运行期间,周期换水减少生物量的下降虽然对浊度和UV254的去除效果影响不大,但是能够使得臭氧-生物活性炭工艺在短时间内对CODMn和NH3-N的去除率接近活性炭工艺在保存之前对其的去除率。     

南洲水厂生物活性炭滤料表面微生物研究分析

臭氧-生物活性炭工艺能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和臭味等.对南洲水厂生物活性炭滤池中活性炭层微生物进行了电镜检验及分析,发现对于2 m厚的生物活性炭滤池,主要的微生物分布在50 cm以下、150 cm以上的炭层中,在这部分炭层中生物膜丰富,微生物种类较多.此外,生物活性炭滤池中不同深度的微生物优势种类不同,其种类与炭层的高度有关,与运行时间基本无关.     

湘江长沙段饮用水源水除藻工艺研究

文章分析了湘江长沙段水源水藻类的主要特征及其影响因子,研究了常规处理、臭氧生物活性炭深度处理组合;臭氧氧化、常规混凝沉淀处理及生物活性炭深度处理组合;陶粒滤池生物预处理、常规处理及活性炭深度处理组合三种组合除藻工艺对某自来水厂的藻类去除效果。     

臭氧在生物活性炭工艺中作用的中试研究

为验证臭氧在生物活性炭工艺中所起的作用,在中试系统上考察了生物活性炭与臭氧生物活性炭工艺对原水有机物的去除效能.结果表明,臭氧生物活性炭工艺对CODMn、UV254、BDOC和AOC的去除率比生物活性炭工艺分别高出21%、37.28%、10%和26.4%.在生物活性炭前设置臭氧工艺不仅能够有效降低出水中的有机物含量,而且可以在较低投氯量的条件下使细菌的致死率达到近100%.因此,为更好地发挥生物活性炭在水处理中对有机物的去除作用,应在生物活性炭前增设臭氧工艺.     

河北应急水源的预臭氧化工艺研究

南水北调的应急工程是从河北四水库调水进京,四水库水源水质与密云水库水质相差较大.为了保证河北水进京后水厂工艺运行的稳定性,根据水厂现行工艺(混凝-沉淀-煤砂过滤-活性炭过滤)增加预臭氧在河北黄壁庄水库进行适应性研究.试验结果表明:在投加臭氧1.5～2.6 mg/L后炭出水基本无味;试验条件为:臭氧浓度0.4 mg/L,接触时间8 min时,预臭氧能够将剑水蚤杀死去除;预臭氧后系统对有机物去除效果较好,且沉后藻类去除率达到80%以上,煤滤池出水藻类低于2万个/L;中试系统煤滤池出水和炭滤池出水溴酸盐浓度均小于5 μg/L,因此臭氧氧化后不存在溴酸盐副产物超标的风险.同时,建议在河北水进京前测定水中MIB浓度,适时调整臭氧投加量,在有必要的情况下考虑增加粉末活性炭预吸附.     

3种组合工艺深度处理污水处理厂二级出水的研究

以污水处理厂实际二级出水为研究对象,探讨了混凝沉淀过滤、混凝沉淀-曝气生物滤池和臭氧-生物活性炭3种污水深度处理组合工艺对二级出水中有机物、氮磷和荧光特性的去除效果。结果表明,臭氧-生物活性炭对于COD、UV254和色度的去除效果优于混凝沉淀过滤和混凝沉淀-曝气生物滤池;混凝沉淀-曝气生物滤池对氨氮、亚硝氮的去除更有优势;混凝沉淀过滤对磷的去除效能最高;3种组合工艺对硝氮都没有明显的去除。三维荧光光谱分析结果表明,臭氧能够有效去除腐殖酸类荧光物质。     

河网水溶解性有机物和氨氮在净水过程中的去除

对以微污染河网水为原水的净水厂各处理单元去除溶解性有机碳(DOC)和氨氮的效果进行分析。采用三维荧光分光光度计,并结合平行因子分析法(PARAFAC)解析溶解性有机物(DOM)中荧光类有机物的变化情况。氨氮的去除主要集中在预处理曝气生物池,去除率达到63.2%。混凝沉淀、过滤和臭氧-活性炭对DOC均有去除效能,其中常规处理工艺对DOC有较大贡献,去除率达57.2%。但生物预处理和常规处理均不能有效去除荧光类有机物。臭氧—活性炭能有效去除类色氨酸、类酪氨酸和类腐殖质等荧光类有机物,其荧光峰值的削减幅度分别可达82.1%、63.3%和61.6%。结果表明,生物预处理、常规净水工艺和臭氧—活性炭深度处理组合工艺才能保证供水的安全。     

高臭味、高溴离子引黄水库水臭氧——生物活性炭处理技术研究与示范

针对黄河下游地区引黄水库水源高有机物、高臭味、高溴离子的水质问题,选择臭氧—生物活性炭深度处理技术作为解决臭味和有机微污染问题的主要对策,对臭氧接触池与生物活性炭池的优化设计和运行、高溴离子原水在臭氧化过程中溴酸盐的产生机理与控制技术等方面开展了深入的研究和试验,形成了臭氧—微膨胀上向流生物活性炭—砂滤集成技术。该技术以微膨胀上向流生物活性炭池代替传统的下向流活性炭池,对有机物的去除率提高了5%～10%,同时减少了水头损失,可减少一级水力提升,降低反冲洗频率;砂滤置于活性炭池之后,有效控制了微生物泄漏问题;提出了以CFD模拟及臭氧利用效率为设计依据的臭氧接触池设计技术;确定了氨氮和投加过氧化氢控制溴酸盐的重要技术参数。研究形成的关键技术成果应用于20万m3/d的鹊华水厂深度处理示范工程,出水水质全面达标,臭味问题得到解决,为类似水源地区新建水厂及老水厂升级改造提供了重要的技术支持。