臭氧_生物活性炭联用工艺在水处理中的应用

城市水厂中的给水深度处理技术应用相比于传统处理而言，深度处理工艺往往在净水处理的标准处理工艺之后，旨在加强原处理工艺的功能或者清除某些微量污染物。

当前，给水深度处理技术在城市水厂中得到了普遍应用，并且积累了大量经验，成为世界各国改善水质的重要技术。

本文主要对三种常见的给水深度处理技术即活性炭吸附、臭氧-生物活性炭组合程序以及薄膜净水技术进行了主要分析，并且对该三种技术在具体的城市水厂中的应用情况进行了简要阐述。

标签：城市水厂活性炭吸附臭氧-生物活性炭组合程序薄膜净水技术应用1 活性炭吸附及其在城市水厂中的应用1.1 活性炭吸附。

作为一种能够清除水体中溶解性物质的有效处理技术，活性炭吸附被广泛地应用于给水工程。

活性炭吸附主要受到以下三方面因子的影响：①水质条件：包括有机物之间的竞争、水中阳离子、温度以及PH等等，都会使活性碳吸附平衡的能力受到一定的影响。

②有机物特性：亲水性、溶解度、分子极性、分子大小以及分子量等都是有机物的特性。

鉴于水是高极性分子，碳表面是非极性，所以其有机分子的极性特别小，同水分子间的吸引力也就极小，造成比较容易被活性碳吸附。

通常来讲，活性碳吸附量随着溶质极性和溶解度的降低以及相同族类分子量的增多而增加。

③活性炭自身性质：活性炭主要有3种，分别是纤维状活性炭、颗粒状活性炭以及粉末状活性炭。

在给水处理技术方面，纤维状活性炭是把活性炭制成织状，能够有效地吸附碳氢氯化物，纤维状活性炭在澄清湖原水中的应用表明，相比较于传统活性炭，纤维状活性炭在吸附饱和率与吸附速度方面具有优越性；颗粒状活性炭能够吸附消毒副产物，饮用水处理上一般将混凝沉淀作为颗粒状活性炭的前处理单元，该方式通过混凝沉淀将大部分颗粒性有机物和部分溶解性有机物去除，减少了颗粒状活性炭床的悬浮固体量及其床水头损失，加大去除量；粉末状活性炭大多应用在控制由于水质恶化或者季节性变化而造成的臭味问题，对于处理水体臭味，粉末状活性炭具有较强的能力。

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。

High & New Technology︱38︱2017年4期给水处理中臭氧-活性炭工艺的作用分析胡四五安庆市公用工程公司，安徽 安庆 246000摘要：在给水应用中，对其消毒始终是最重要的问题。

传统的水处理工艺效果并不是很好，且可能造成水的二次污染。

而臭氧-活性炭开始成为给水处理中重要的除杂工艺，已经获得了广泛的关注。

这种工艺能够有效清除水中的有机物，是非常有效的水处理方法。

主要探讨了臭氧-活性炭的除杂原理和应用情况。

关键词：给水处理；臭氧-活性炭；工艺；作用中图分类号：X703 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）04-0038-01引言 我国经济不断发展的同时，工业发展也给水质量带来了很大的影响，污水和废水的排放加重了我国的水污染。

在各种污染中，有机物是水污染的重要来源。

根据环保部门的调查发现，氨氯、石油类和生化需氧量是导致我国河流水域污染的主要物质，有机物污染现象严重。

在我国传统的水处理工艺中，很多都是直接用消毒剂处理，这种方法不仅对有机物的清除基本没有效果，还可能因为产生很多副产物导致水的二次污染。

因此，开发新的给水处理工艺尤为重要。

近年来，臭氧-活性炭工艺成为了人们广泛关注的水处理工艺，这种工艺能够有效清除水中的有机物，且副作用小，有着很好的净水效果。

1 臭氧-活性炭对有机物的清除机理 臭氧-活性炭工艺的特点，在于其能够将活性炭的吸附作用和臭氧的化学氧化作用，以及生物氧化降解作用相结合，成为了具有多种性能的除杂工艺。

正是因为综合了吸附和氧化降解性能，使得臭氧-活性炭工艺在有机物清除方面有着很大的优势。

臭氧-活性炭工艺中，两个重要的物质分别是臭氧和活性炭。

臭氧具有强氧化性的特点，且能够与水相溶。

当臭氧溶解在水里后，就会发生化学反应。

水中的一些羟基、氢氧根和有机物都会诱发臭氧发生分解，分解后生成的羟基自由基能够将水中的有机物、氨和微生物氧化。

而且，这种分解自由基和氧化反应进行的非常强烈，效果很好。

臭氧与活性炭在净水处理运用探究前言：净水处理是水资源循环利用的重要环节，在我国现阶段受到相关部门、企业的重视。

传统的净水处理手段方法较多，但是在实际操作过程中存在有净水不彻底的情况或造成二次污染，违背了净水处理的工作本意。

臭氧和活性炭是现阶段净水处理工作中应用较为广泛的净化物质，它们的使用打破了传统净水处理工作的局限性，使用安全、环保、无污染，因此对臭氧及活性炭在净水处理中的运用进行探讨具有现实意义。

1.净水处理中臭氧的应用1.1臭氧的基本结构及氧化性能臭氧的化学分子式为O3，因含有刺激性气味而得名。

它作为氧气的同素异形体通常以一种淡蓝色形态存在，是一种稳定性较差的气体。

尽管味道有异，但是它的氧化性能却很高，因此可以作为杀菌利器在净水处理工作中得到应用和推广。

采用臭氧进行净水处理具有很多有点，如反应速度快、作用明显、无二次污染等。

具体的分解反应式如下：不僅臭氧具有强氧化性，上述反应中生成的两个自由基同样拥有氧化能力，从而活化了臭氧在净水处理中的应用。

在具体使用中，它们可以同水中有机物质发生反应，达到降解目的，同时还能除色、除味。

1.2臭氧在净水处理中的应用臭氧凭借其自身特点在净水处理工作中主要用作对饮用水的深层处理工作中。

臭氧系统是臭氧在净水处理中应用的媒介，它主要应用臭氧活性炭组合技术，使臭氧在净水处理中的应用流程一体化，具体的组成及运行如下：1.2.1系统组成以××净水厂为例，该工厂使用臭氧进行净水处理时使用的臭氧系统主要由以下几个部分组成：①臭氧发生系统。

氧气在进入该系统之后生成臭氧；②输送系统。

负责输送氧气至预臭氧接触池；③尾气破坏系统。

通过负压的方式进行尾气收集并进行分解破坏；④监测系统。

负责对臭氧系统的运作进行监测和控制；1.2.2系统运行使用臭氧进行净水处理首先先制备臭氧，这一过程主要是在臭氧发生器中完成的。

该净水厂的臭氧发生系统经调试之后可以实现自动化控制，能根据净水所需要的臭氧量对臭氧制备进行流量控制，该厂使用的臭氧发生器参数如表1所示：项目设计臭氧产量（kg·h-1）设计臭氧质量分数% 臭氧浓度范围% 标定臭氧产量时的电耗（kw·h）冷却水温度℃放电管结构变频频率KHz 保护等级参数值13 10 6～14可调127 5% 4～32 纯硅5～6 电子表 1该发生器制备臭氧所使用的液态氧，制备过程中除有相关设备进行流量控制之外，还有相关安全配备。

臭氧生物活性炭膜法处理自来水探究摘要：受粗放管理模式的影响，人类不合理的资源开发与植被砍伐，引发严重的生态失衡，也加剧水污染。

这也使得近几年人们不得不面对饮用水源危机的困扰。

部分地区饮用水源污染严重，供应受限，这一形势也对饮用水工艺改良提出了客观要求。

其中臭氧生物活性炭膜法作为自来水深度处理的有效技术，可有效去除净水中残存的有机污染物，对氨氮及消毒副产品也有良好的去除效果，在自来水处理中得到了大力推广。

本文主要就臭氧生物活性炭膜法在自来水处理中的运用问题进行探讨，明确具体的应用策略，并结合案例分析及应用效果。

关键词：臭氧净化；生物活性炭；污水处理；净化水质；有机物工业前期快速发展的背后是巨大的生态牺牲，水污染、大气污染、土壤污染等问题日益突出。

而水资源污染关系到人们的饮水安全，时刻为我们敲响发展的警钟。

据统计我国不少河流、湖泊遭受不同程度的污染，无法提供安全的饮用水源。

水质污染主要是水中含有一定的有机污染物，水厂常规处理办法难以较好地去除有机污染物，在消杀的过程中甚至产生消毒副产物，引发人类亚健康。

基于此，自来水处理中也开始着手水处理工艺的改良，其中臭氧生物活性炭膜法得以推广应用，实现自来水的高效净化处理，提升水质标准，提升人们生活质量。

一、臭氧生物活性炭膜法概述我国近几年陆续将臭氧生物活性炭工艺用于自来水处理，取得了良好的使用效果，但也不乏工艺使用中存在出水微生物泄漏、藻类及水生动物过度繁殖等问题，也需要引起关注。

总体来说臭氧生物活性炭膜法处理自来水可有效去除微量有机污染物或消毒副产物的前体物，保证饮用水质安全，同时出水水质优良。

其超滤工艺能够有效去除隐孢子虫、贾第虫等传统处理工艺不能去除的微生物类型。

微纳滤可以去除杀虫剂、除草剂抗生素等突发性的污染水体。

臭氧生物活性炭膜系统场地面积较小，建设周期较短，方便推广，且膜系统对应较高的自动化作业水平，工艺流程较短，使用更灵活。

臭氧生物活性炭最早由德国研究者提出，后传入我国，并因其良好的自来水处理效果得到推广应用。

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。

水处理的生物活性炭技术探讨引言随着我国工业化的大力推进，工业污水和生活污水等大量污水向环境中的排放使人们的生活面临着严重的威肋，因此，对这些污水的处理成为了亚待进行的任务在众多污水的处理中，生物活性炭技术的应用表现出了巨大的优势，不仅可以达到除污的良好效果，而且可以使活性炭再生利用，节省了原料，实践证明，生物活性炭技术在水处理中的应用具有广阔的发展前景。

一、生物活性炭技术简介1、简介生物活性炭是当前国内外饮用水深度处理的主流工艺之一。

生物活性炭技术是将臭氧化学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解进行联合使用。

在生物活性炭吸附前增设臭氧预氧化，不仅可以初步氧化水中的有机物及其他还原性物质，以降低生物活性炭滤池的有机负荷；还可以使部分难生物降解有机物转变为易生物降解物质，从而提高生物活性炭滤池进水的可生化性。

生物活性炭还被成功用于处理呈现高藻、高有机物、高氨氮“三高” 特征的太湖水处理中，为类似水厂的深度处理改造提供经验和示范。

生物活性炭深度处理工艺具有诸多的优点，但在应用过程中也会发生活性炭滤池生物泄漏、溴酸盐超标、中间提升泵房运行不稳定等问题，针对上述问题，需要找出防止生物泄漏、溴酸盐超标等设计优化和改进的方法，为臭氧—生物活性炭工艺更加科学合理的运用提供依据。

总之，臭氧化-生物活性炭处理工艺充分发挥了臭氧化和生物活性炭两种水处理技术的优点，并相互促进和补充，是一种高效的除污染技术，能够充分保证饮用水的安全性。

2、优势生物活性炭技术特有的优势主要有：一是能有效的深度处理有机废水。

通常情况下，有机物被微生物的降解具有一个最小的基质浓度，当水中的有机物浓度比这一基质浓度小时，微生物的降解速率不高，基于生物活性炭技术对水中有机物具有良好的吸附作用以及炭表面有机物的富集，从而提升微生物降解速率。

例如在处理城市污水个工业废水等二级水处理时，由于其具有有机物浓度不高、可生化性能差的缺点，应用这一技术能很好的去除有机污染物，最佳能达到回用水水质标淮。

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。