的必需技术：臭氧—活性炭深度处理

臭氧+生物活性炭技术机理及在微污染水源水处理中的应用杨笑乐（市政与环境工程学院水工132班学号：20130411050）摘要介绍了臭氧-生物活性炭法的基本作用原理以及介绍了国内研究和应用该法的情况并提出了应用该法时所需注意的一些问题。

关键词臭氧生物活性炭微污染水饮用水深度处理目前，世界上大多数国家，特别是发展中国家的饮用水处理基本上采用“混凝一沉淀一砂滤一投氯消毒”的常规处理工艺。

大量文献表明，自来水厂传统水处理工艺虽然能够使水澄清、消除水传染病原菌，但是现代工业产生的许多有毒、有害物质，特别是大量有机污染物，并不能得到很好的去除。

某些污染物与城镇居民的发病率具有相关性，对人类健康构成了威胁，特别是经加氯消毒后，产生具有致畸致癌作用的有机物，更是引起了人们对饮用水安全性的普遍关注。

因此，以去除水中微污染有机物为目的的饮用水深度净化技术，得到了深入的研究和广泛的应用，其中臭氧与生物活性炭相结合的饮用水除污染新技术，即臭氧一生物活性炭净水工艺，因其具有的高效去除水中溶解性有机物和致突变物、出水安全、优质等优点，而备受瞩目和重视。

1微污染水的处理方法微污染水，指微量和痕量有毒有害的有机污染物进入水体后被污染的水。

有机污染物是近十几年来出现在给水处理技术中的术语，也是一个没有严格界限的术语，主要包括各类可溶性有机物、氮以及铁、锰等重金属。

大同市位于山西省北部，属全国110座严重缺水城市之一，人均水资源占有量只占全国人均水平的1/5，特别是一些企事业单位，用水困难的问题更突出。

如果把微污染水进行有效的处理，使其达到生活杂用水水质标准，用在冲厕、道路清扫和消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工等方面，可有效循环利用水资源，使用水问题得到一定程度上的缓解。

在我国，微污染水源的污染程度要比西方国家的高很多，处理难度也较大，处理方法分为常规处理和深度处理等。

1.1常规处理包括混凝、沉淀、过滤和消毒。

这种方法可以较好地去除水中的浊度、色度、悬浮物、胶体及病原菌，比较适合处理有机物含量较少的原水，而对有机物含量较多的微污染水却显得力不从心。

臭氧/生物活性炭工艺浅谈摘要：臭氧/生物活性炭工艺是水质深度处理的方法之一。

关键词：臭氧；活性炭；DOC随着居民生活水平的不断提高和健康条件的日益改善，饮用水水质标准的要求愈来愈高，当常规的絮凝、沉淀（澄清）、过滤、消毒净水工艺，已难以满足水质不断提高的要求时，有必要在现在常规处理工艺的基础上，再增加水质深度处理的工艺。

1 工艺概述臭氧/生物活性炭工艺是水质深度处理的方法之一。

主要目的是去除水中的溶解有机物(DOC)。

目前笔者参与建设的苏州某水厂深度制水工艺改造工程，由于近年太湖蓝藻较多，水厂采用的是常规平流沉淀加砂滤池的常规工艺已经难以应对特水情况，加入臭氧/生物活性炭工艺后采用如下流程：原水+臭氧（预）---絮凝----沉淀----砂滤池水+臭氧（主）----生物活性炭池水+消毒（氯）----请水库----供水管网。

原水中含有天然有机物（NOM）合成有机物，其物种、浓度、形状、分子量的大小以及吸附、生物活动各有差异，加上臭氧化、活性炭的作用机理都有极其复杂的内容，因此臭氧/活性炭工艺的采用必须在现场结合具体的水质、流程、臭氧化的目的以及臭氧化接触池（反应器）的具体条件进行从小试到中试的试验，才能获得必要的设计参数可靠数据。

也就是说设计参数的可靠数据只能从试验中得出，而无法预测。

2 臭氧系统组成臭氧系统是臭氧/活性炭工艺的重要组成部分，它的配置直接影响到净水效果与运行成本。

臭氧的氧化能力很强，仅次于氟，臭氧的制取方法有高压放电法、紫外线照射法和电解法。

用于水处理时一般采用高压放电法。

在本工程中，臭氧系统由气源系统、电源系统、臭氧发生系统、冷却水系统、PLC控制系统、臭氧投加以及尾气破坏系统组成。

此外还有大量的辅助设备如测量系统，阀门及管道等。

本工程的臭氧气源为液态氧气制备，臭氧发生器的臭氧产率高。

臭氧制备投加系统为国外成套设备，这里不展开赘述。

3 臭氧系统的控制臭氧需求量一般按以下方法确定：R=Q*D ---------（1）式中：R--臭氧需求量，kg/h；Q—处理水量，k/h；D—臭氧的投加量，g/。

臭氧- 生物活性炭技术在饮用水深度处理中的应用熊云烽孙伟（昆明新投建设项目管理有限公司云南昆明650500）【摘要】介绍了国内外在探讨饮用水处理新工艺方面的情况，分析了臭氧-生物活性炭法的基本原理和作用，并提出了该方法在应用时所需注意的一些问题。

【关键词】臭氧；生物活性炭；饮用水深度处理The Application of Ozonation- Biological Activated Carbon in Drinking Water Advanc ed T reat m entXIONG Yun-feng SUN Wei(Kunming Xin Tou Construction P roject Managem ent C o., Ltd., Kunming Yunnan, 650500, C hina)【Abstract】I nvestigate the new treatment technology si t uation of the drinking water at home and abroad, anal y si s the basic principle s and role of ozonation-biologica l acti v ated carbon, and put f orward some of the problems that the method required in the application note.【Key words】Ozonation；Biologica l activated carbon；Drinking water advanced treatment在水污染日益严重的今天，原水中有毒有害化学有机污染物含量正逐年上升，品种也正逐年增多，这给饮用水处理带来了极大的困难。

大量文献表明，自来水厂传统水处理工艺已不能有效地去除水中各种污染物，特别是溶解性有机物。

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。

新水处理工艺
预臭氧接触池中间提升滤池过滤
取水泵房
反应沉淀池后臭氧接触池活性炭滤池清水池二泵房
前臭氧消毒
加矾后臭氧消毒
加氯消毒
臭氧--生物活性炭深度水处理技术
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 ，提高色度和臭和味的去除率，改善感官性指标，保证净水工艺出水的化学稳定性和生物稳定性，更大程度改善和提高供水水质。

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。

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。

精品整理
臭氧-活性炭深度处理工艺
一、技术简介
传统的臭氧-生物活性炭处理工艺置于常规处理工艺砂滤之后，生物活性炭池采用下向流，炭池出水直接进入清水池。

由于活性炭出水中颗粒物较多，影响消毒效果，容易导致出水中微生物超标，影响水的生物安全性。

臭氧-微膨胀上向流生物活性炭-砂滤集成技术的生物活性炭池采用上向流方式，不易堵塞，水头损失小；砂滤置于活性炭池之后，可有效保障出水浊度在较低水平，降低生物泄漏的风险。

二、工艺流程
三、技术优势
微膨胀上向流生物活性炭处理技术
通过研究确定了活性炭粒径、上向流滤速与膨胀率的关系曲线，发现活性炭粒径不影响生物处理效果，因此可选用常规粒径的活性炭而不必选用高价的小颗粒炭，并发现活性炭层膨胀率在20%左右的微膨胀状态时，水流分布均匀，有机物去除效果更好，炭磨损小，不易堵塞，反冲洗周期可以达到一个月，节省运行费用。

四、技术优势
有机物去除效果好，水头损失小，运行费用低，可有效降低微生物泄漏风险，与传统的砂滤-臭氧-下向流生物活性炭处理技术相比具有较明显的优势。

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。

浅谈臭氧-生物活性炭工艺及应用摘要：臭氧-生物活性炭工艺是一种先进的饮用水深度净化工艺，它将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解四种作用紧密结合为一体。

关键词：臭氧-生物活性炭；深度处理前言臭氧-生物活性炭工艺一般设在砂滤之后，砂滤水经臭氧氧化后，其中一小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳，大部分有机物转化为臭氧化中间产物，使原来不能被生物降解的有机物变为可生物降解的有机物，提高水的可生化性；臭氧在水中可以自动分解为氧，使活性炭床处于富氧状态，增强了活性炭表面好氧微生物的活性，形成生物膜，降解吸附在活性炭中的有机物，使活性炭得到更高程度的使用[1]。

1 臭氧-生物活性炭工艺机理该工艺将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解四种作用紧密结合为一体，它们互相促进，取得多重效应[2]。

（1）.臭氧预氧化。

臭氧初步氧化分解水中的有机物及其他还原性物质，降低生物活性炭滤池的有机负荷，同时使水中难以生物降解的有机物断链、开环，将大分子有机物氧化为小分子有机物，提高其可生化性和可吸附性，使其能够被生物降解。

同时氧化水中溶解性的锰和铁，生成难溶性的氧化物，提高砂过滤的效果，提高锰、铁的去除率。

臭氧在水中分解生成氧气，使生物活性炭滤池有充足的溶解氧（DO），使好氧微生物活性增强，提高了微生物增长潜力，加快了生物的氧化和硝化作用，延长了活性炭的使用寿命，加快了有机物的生物降解，从而提高了对有机物的去除效果[3]。

（2）.生物活性炭处理。

主要发挥以下几种作用：①破坏水中残余臭氧；②通过吸附去除化合物或臭氧副产物；③通过活性炭表面细菌的生物活动降解有机物；④吸附水中浓度较低、其他方法难以去除的有臭味或异味的物质；⑤附着的硝化菌还可以降低水中氨氮的浓度[4]。

（3）.臭氧后氧化。

破坏细菌体上的脱氢酶，干扰细菌的呼吸作用，导致细菌死亡；氧化有机物，如杀虫剂、清洁剂、苯酚等；去除DOC；氧化分解螯合物，如EDTA和NTA等[5]。