臭氧—生物活性炭工艺对化工污水深度处理方法的研究

臭氧化-生物活性炭深度处理工艺安全性研究论文名称：臭氧化-生物活性炭深度处理工艺安全性研究作者：张金松董文艺张红亮范洁马军摘要：介绍了采用臭氧化－生物活性炭处理的饮用水生物稳定性,同时对水的致突变性和消毒副产物前质等问题进行分析。

研究结果表明,采用臭氧化工艺会导致AOC有所升高,但后续生物活性炭工艺将有利于提高出水的生物稳定性,并明显降低水的致突变活性；臭氧化对三卤甲烷前质和卤乙酸前质均具有很好的去除效果,生物活性炭对卤乙酸前质表现出较好去除效果,但对三卤甲烷前质的去除效果有限。

关键字：臭氧化生物活性炭生物稳定性致突变活性消毒副产物前质0 引言我国饮用水水源不同程度地存在污染情况,这对以去除浊度和细菌为主的常规处理工艺往往很难使出水达到不断提高的饮用水水质标准的严格要求。

因此,采用饮用水深度处理工艺已越来越显得必要[1]。

臭氧化?生物活性炭深度处理技术,是集臭氧氧化、活性炭吸附、生物降解、臭氧消毒于一体,以除污染的独特高效性而成为当今世界各国饮用水深度处理技术的主流工艺。

在欧美等国家已迅速从理论研究走向实际应用[2],我国的昆明、北京、常州等城市已经先后采用臭氧化?生物活性炭深度处理技术来提高饮用水水质,深圳、杭州、上海、广州等城市已经完成采用臭氧化?生物活性炭深度处理技术的方案论证,正在进行工程的筹建或施工。

但是,由于现代分析检测技术的进步和卫生毒理学研究的进展,臭氧化副产物、臭氧对饮用水生物稳定性影响和生物活性炭的微生物安全性等问题已经开始引起人们的关注。

这样,有效地控制臭氧化副产物、提高臭氧处理饮用水的生物稳定性和生物活性炭的微生物安全性,将是此项技术研究的新热点。

这里介绍采用臭氧化?生物活性炭深度处理的饮用水生物稳定性,同时对水的致突变性和消毒副产物前质等问题进行分析。

1 试验装置本研究主要是在中试装置上完成的,其主要设计参数为：处理流量：3 m3/h；混合：机械混合,混合时间 6 s；反应：网格反应池,反应时间23 min；沉淀池：斜管沉淀池,停留时间36 min；砂滤池：均质石英砂滤料滤池,滤速10 m／h；臭氧接触塔：塔高6 m,有效水深5.7 m,内径400 mm,采用微孔曝气的方式投加臭氧,臭氧化气与水在塔内逆流接触,接触时间16 min；生物活性炭滤池：池高4.9 m,内部均分两格,采用小阻力配水系统,采用ZJ-15 型柱状活性炭,炭层厚2 m,空床接触时间10 min,滤速12 m／h。

臭氧 - 活性炭工艺污水处理厂深度处理中试研究摘要：采用臭氧-活性炭联用工艺处理某污水处理厂“改良A2O-深床滤池”工艺出水，能有效去除污水中的COD，平均去除率为66%，最大去除率可达到88%。

并且，与单纯活性炭工艺相比，臭氧-活性炭联用工艺的处理效果更好，出水水质更稳定。

“改良A2O-深床滤池”工艺出水经臭氧-活性炭联用工艺处理后，出水COD、BOD5及色度均能满足DB32/1072－2018的排放要求。

优化臭氧投加量为15～20mg/L。

臭氧工艺与活性炭工艺联用后，降低了活性炭吸附单元的处理负荷，能有效延长活性炭的吸附饱和时间，延长活性炭的使用寿命，在工程应用中将降低活性炭处理单元的运行成本。

本文主要分析臭氧-活性炭工艺污水处理厂深度处理中试研究。

关键词：臭氧;活性炭;深度处理;污水处理厂引言复合臭氧活性炭工艺利用臭氧的强氧化能力，将废水中的有机物氧化，还原成中小分子有机物质，然后通过活性炭吸附去除。

许多研究和应用都证明它能有效地提高污水质量。

为验证臭氧和活性炭联合工艺能否满足西山污水处理厂的处理要求，以该厂“改性a2-深层床过滤器”工艺中的废水为处理对象，通过试运行研究臭氧和活性炭联合工艺的处理效果。

比较纯活性炭工艺，研究了在活性炭处理前添加臭氧处理的必要性。

1、活性炭特征及作用原理活性炭是一种黑色多孔固体碳，包括粉末、颗粒、块体、蜂窝或晶体。

由于其特殊而丰富的多孔结构，具有较强的吸附功能。

吸附功能主要分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附是指活性炭采用其自身的微孔或孔隙结构来吸收分子直径小于活性炭孔隙直径的水中和空气中的杂质。

化学吸附是指由于表面异质原子、化学功能组、化合物和吸附物质之间的化学反应而对活性炭进行化学吸附。

在上述两种吸附方法的共同作用下，活性炭可以完全吸附废水中的重金属离子、各种杂质和污染物，实现较好的水处理效果，从而在水处理行业得到广泛应用。

2、污水处理工艺2.1污水处理工艺选择本工程污水处理厂预处理系统由生活污水预处理系统和工业污水预处理系统组成。

2017年09月臭氧—生物活性炭深度水处理工艺探究曲鋆洋（大庆油田水务公司东风水厂，黑龙江大庆163000）摘要：现在全球淡水量越来越少，水污染越来越严重，因此，净化水成为现在人们关注的话题。

我国全国各地的水资源多少都会存在一些污染，为提高水的质量，会在原有的常规水处理的基础上增加净化水工艺，现在常用的是臭氧——生物活性炭深度水处理工艺，并且在一些地区取得良好的成绩。

本文笔者简要介绍臭氧——生物活性炭深度水处理工艺的原理和具体措施，便于人们了解和接受该工艺产出水。

关键词：净水原理；臭氧接触池；生物活性炭；反冲洗现在人们可用的淡水资源除了地下水以外，还有一部分来自于运河支流，人们生活涉及到各方各面，都会对地表淡水产生污染，水中的氨氮、色度、亚硝酸盐、耗氧量和铁的含量明显增多，人们直接饮用会对健康造成不利影响。

常规的水处理办法已经不能够将这些有害物质除去，并且还存在多种弊端，例如在净水过程中，向水中投入大量的氮会使水中的三氯甲烷和致癌物质明显增多，并且水中还残留一些难闻的气味，不能达到国家标准饮用水的要求，现在新出现的臭氧——生物活性炭深度水处理工艺在深度净水方面取得一定的成绩，并且其中氧化工艺比较适合大部分地区原水水处理，能明显降低水中氨氮的含量，提高水质量，并且相较于其他大型净水设备，该工艺成本低，能大面积快速净水，因此受到很多社会人士的推崇。

1臭氧——生物活性炭深度水处理工艺概述臭氧——生物活性炭深度水处理工艺又被人们称为第二代水净化工艺，该工艺主要是利用了臭氧和活性炭具有吸附能力的特点，臭氧能够吸附水中的一些小分子物质和离子物质，活性炭能够吸附水中悬浮物、胶体、色素等物质，将两者结合起来，对于净化水有双重叠加作用。

臭氧——生物活性炭深度水处理工艺在运行时，臭氧氧化在先，然后利用活性炭吸附水中的某些物质，因为活性炭具有强大的吸附能力，能够将微生物聚集起来，辅助清除水中更多的有机污染物，即清除能力用肉眼可见。

臭氧—生物活性炭工艺对化工污水深度处理方法的研究摘要：本研究采用臭氧- 生物活性炭工艺深度处理化工污水，并对其的作用机理进行详细论述，探讨了化工污水深度处理的工艺流程，考察了影响此工艺对化工污水的处理效果的因素。

结果表明：臭氧-生物活性炭工艺主要是利用臭氧化学氧化、活性炭物理吸附和微生物氧化降解的原理。

水温、处理水量、臭氧投加量等都对工艺的去除效果产生影响。

关键词：臭氧生物活性炭化工污水深度处理随着经济的迅速发展和科技的进步，工厂的不断扩建，水污染逐渐加剧。

工业废水是水污染最主要的原因，造成的水污染最严重。

主要是由于工业废水中含有重金属、各种有机物等污染物，成分复杂，不易分解，在水中得不到净化，处理困难。

水资源回用是实现污水资源化的直接措施，是解决城市水资源危机的重要途径，是保护水资源、改善水环境的必然要求，也是协调城市水资源与水环境的根本出路[1]。

一、臭氧-生物活性炭工艺1.论述1.1 臭氧-生物活性炭工艺的概念臭氧-生物活性炭工艺利用臭氧的强氧化能力将难降解有机物分解为易降解的小分子有机物，再通过活性炭吸附和微生物降解的协同作用将其去除，结合了过滤、吸附、高级氧化和生物处理等多种技术[2]。

臭氧在室温下为无色气体，但有臭味，具有较强氧化能力，用于废水处理不仅反应速度快，脱色效果好，不产生污泥和无二次污染，而且可杀菌及除臭，操作简单。

活性炭吸附能力强，活性炭可以作为微生物繁殖生长的载体，利用微生物的降解作用，来处理废水，效率更高。

1.2 深度处理深度处理是将二级处理出水经过物理、化学和生物处理去除污水中各种不同性质的杂质的技术。

污水深度处理的新技术逐渐被发现，主要有对污水进行消毒、混凝—沉淀—过滤、活性炭吸附、曝气生物滤池、人工湿地、高级氧化、膜处理（包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等）和电渗析、离子交换等[3]。

当水中污染物含有亚甲蓝活性物质，可采用泡沫分离、活性炭吸附、生物氧化的手段，含有有毒有机物时，采用化学氧化、活性炭吸附的方法进行处理。

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。

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-活性炭工艺深度处理煤制气废水试验研究摘要：以煤制气废水为研究对象，考察臭氧接触时间和臭氧通量对色度和UV254 去除效果的影响，研究了臭氧－活性炭工艺在煤制气废水深度处理中的应用效果及影响因素。

结果表明，与臭氧直接氧化相比，臭氧催化氧化对色度和UV254 的去除效果显著提高，最佳臭氧接触时间为2 h，最佳臭氧通量为5L/min，在此试验条件下连续运行该工艺深度处理煤化工废水，进水SS 浓度和pH 值对处理效果有较大影响，COD Cr和色度去除率分别为89.95％和86.50％，出水COD Cr的质量浓度小于30 mg/L，色度为30 度，远优于GB 8978—1996《污水综合排放标准》中一级标准的要求，达到废水回用相关标准的要求。

关键词：深度处理；煤制气废水；臭氧；臭氧催化氧化煤制气是煤化工产业的重要发展方向，煤制气过程中会产生大量的废气、废液、废渣，严重制约了煤制气产业的发展，成为其发展的瓶颈［1］。

《国家能源科技“十二五”规划》已将煤化工“三废”处理列为重大技术研究之一，其中，煤制气废水是一种成分复杂且难生物降解的有机废水［2－4］，主要有机成分为酚类化合物、多环芳烃（PAH）和含有N、S及O 的杂环化合物等，通过传统生化方法很难完全将这部分难降解污染物有效去除，从而导致出水中CODCr、NH3-N 及色度等难以达到排放标准和回用标准［5－6］的要求。

因此，需要增加深度处理单元,以实现废水的资源化利用，减少废水排放量。

以往文献研究表明臭氧氧化是一种实用且高效的高级氧化技术，在印染废水、造纸废水等难以生物降解的废水处理中具有应用潜力［7－9］。

本研究以工程应用为先导，以实现煤制气废水达标排放和资源化利用为目标，考察臭氧氧化、臭氧催化氧化对煤制气废水深度处理效果的影响，研究臭氧－活性炭工艺在煤制气废水深度处理中的应用效果及影响因素，为臭氧高级氧化技术深度处理煤制气废水的工程应用提供参考和借鉴。

臭氧-陶瓷膜-生物活性炭深度处理某工业园区污水的设计及运行臭氧/陶瓷膜-生物活性炭深度处理某工业园区污水的设计及运行一、引言工业园区是生产和经济活动的重要场所，但同时也是污染物排放的集中区域。

随着环保意识的提高，对工业园区污水处理要求也越来越高。

本文将介绍一种新型的污水处理工艺，利用臭氧/陶瓷膜-生物活性炭深度处理技术对某工业园区的污水进行处理。

二、工艺流程设计污水处理工艺的设计是确保处理效果的关键。

本工艺采用臭氧/陶瓷膜-生物活性炭深度处理技术，包括预处理、生物处理和深度处理三个部分。

1. 预处理预处理主要对原始污水进行初步处理，去除悬浮物、油脂和颗粒物等。

首先，将污水通过格栅、沉砂池等物理方法去除较大的悬浮物和颗粒物。

然后，将经过预处理的污水送入臭氧曝气池，利用化学物质臭氧进行氧化分解，去除有机物浓度较高的污染物。

2. 生物处理经过预处理的污水含有一定浓度的有机污染物和微生物。

在生物处理阶段，将污水引入生物反应器，利用好氧微生物来进一步降解有机物质。

同时，根据实际运行需要，可以增加一些适量的营养盐和微量元素来促进微生物的生长和降解效果。

3. 深度处理在生物处理之后，为了进一步提高处理水质的稳定性，采用陶瓷膜和生物活性炭深度处理技术。

通过陶瓷膜的滤过作用，去除残余的悬浮物和胶体微粒，获得澄清的污水。

然后，将澄清的污水经过生物活性炭处理，去除有机物质和微量的污染物，同时也部分去除了污水中的氮和磷。

三、运行及效果评估1. 运行阶段根据工艺设计，我们建立了一个实验性的污水处理装置，对某工业园区的污水进行处理。

首先，我们对整个系统进行正常运行，测试各个处理单元的运行效果。

在正常运行阶段，可以根据进水水质和出水水质来调节各个环节的操作参数，以达到最佳的效果。

2. 水质分析对出水取样，进行水质分析，以评估处理效果。

主要关注COD、BOD、悬浮物、氨氮和总磷等指标。

根据分析结果，可以对系统进行调整，以保证出水水质符合相关的排放标准。