臭氧-生物活性炭工艺

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。

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。

臭氧活性炭联用法工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!臭氧活性炭联用法工艺流程详解臭氧活性炭联用法是一种先进的水处理技术，广泛应用于饮用水、工业废水和污水处理等领域。

臭氧—生物活性炭〔O3—BAC〕一、臭氧—生物活性炭工艺原理臭氧—生物活性炭〔O3—BAC〕深度处理工艺由两部分组成：臭氧氧化和生物活性炭的物理吸附、生物降解。

臭氧具有极强的氧化能力，其在水中的氧化复原电位仅次于氟而第二位。

利用臭氧氧化作用，初步氧化分解水中的一部分简单的有机物及其复原性物质，使之变为CO2和H2O，以降低生物活性炭滤池的有机负荷。

提高活性炭处理能力；同时臭氧氧化能使水中难以生物降解的大分子有机物，如天然有机物〔NOM〕断链、开环、氧化成短链的小分子有机物或分子的某些基团被改变从而使原来不能生物降解的有机物转化成可降解的有机物，减少大分子极性污染物BOD浓度得到提高，所以提高了处理水的可生化性，同时使个别有机物〔POC〕转化为〔DOC〕，如腐植酸等，分解后的小分子有机物的极性和亲水性得到了提高，更容易被活性炭吸附和附着在活性炭上的细菌生物降解；臭氧氧化可有效去除水中的酚、氰、硫、铁、锰，并能脱色、除嗅和味、杀藻以及杀菌消除病毒等；臭氧氧化还能有效地减少UV254的吸收。

臭氧氧化后会生成氧气和臭氧混合气体中含有的大量氧气以及剩余臭氧会迅速转化为氧气，不产生二次污染，又可增加水中溶解氧，使生物活性炭滤池有充足的溶解氧〔DO〕，因此促使好氧微生物在活性炭上繁殖。

提高了微生物增长潜力，加快生物氧化和硝化作用，延长了活性炭使用寿命，加快有机物的生物降解，从而提高了其对有机物的去除效果；同时臭氧能氧化水中的溶解性的铁和锰，生成难溶性的氧化物。

通过过虑，铁、锰的去除率增加，提高过滤速度50%，延长过滤工作周期，降低了过滤反冲洗水量。

臭氧氧化也是减少溴酸化合物形成的有效方法，加强了活性炭对溴酸化合物的高效去除。

由于臭氧的强氧化性，在去除水中其它水处理工艺难以去除物质的同时，可以减小反应设备或构筑物的体积；臭氧化还有助于絮凝，改善沉淀效果。

因此，臭氧化技术在欧洲、美国、加拿大等国家普遍应用。

尤其是进入20世纪70年代，臭氧氧化技术得到迅速发展，已成为水处理的重要手段之一。

臭氧活性炭工艺原理
臭氧活性炭工艺原理是利用臭氧对活性炭进行氧化反应的过程。

活性炭是一种具有大表面积、孔隙结构和吸附能力的吸附剂。

而臭氧是一种强氧化剂，具有良好的氧化性能。

臭氧活性炭工艺将臭氧引入活性炭床，通过氧化反应降解和去除有机污染物。

臭氧活性炭工艺的过程可分为以下几个步骤：
1. 产生臭氧：通过臭氧发生器产生臭氧气体。

臭氧发生器通常使用电解法或紫外线法产生臭氧。

2. 混合臭氧与活性炭：将产生的臭氧气体与活性炭充分混合，使臭氧与活性炭接触。

3. 氧化反应：臭氧与活性炭表面上的有机污染物发生氧化反应。

臭氧氧化过程中产生高活性自由基，能够有效降解有机污染物。

4. 吸附：同时，活性炭的孔隙结构吸附有机物分子，使其从气相转移到固相中，从而实现高效去除有机污染物。

5. 冲洗和再生：经过吸附和氧化反应的活性炭在饱和后需要进行冲洗和再生。

冲洗可用水或其他溶剂进行，以清除活性炭表面的附着物。

再生则可以通过热解、蒸汽脱附等方法进行，将吸附在活性炭上的有机污染物从活性炭上脱附出来，使活性炭重新得到吸附能力。

通过臭氧活性炭工艺，可以将有机污染物有效地降解和去除，
提高水质或空气质量。

同时，臭氧活性炭工艺具有高效、经济、环保等优点，逐渐被广泛应用于水处理、大气污染治理等领域。

饮用水处理中臭氧-生物活性炭工艺机理臭氧-生物活性炭工艺对许多水质指标都有很好的改善作用, 包括浊度、色度、嗅味、铁、锰、有机质( 以COD、BOD 计) 、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。

1．臭氧-生物活性炭的除污机理1.1 浊度当水中存在有机物时易吸附在颗粒表面引起空间位阻稳定( steric stabilizat ion) , 臭氧能氧化分解这些有机物, 从而诱导颗粒脱稳。

采用预臭氧化通常可以提高混凝过滤过程对颗粒和浊度的去除效率,与此同时却常常降低了混凝过程对DOC的去除。

混凝单元去除的是大分子的有机物, 而臭氧化将产生分子质量小、极性强的小分子, 因而影响混凝的效果。

但是,臭氧化后的小分子有机物通常要比臭氧化前的大分子有机物具有更好的可生化性, 另外小分子也更容易被生物吸收, 因此DOC的去除转由生物活性炭单元去完成。

1．2 色度臭氧有突出的脱色能力,天然水中的色度来源于腐殖酸的分解物, 通常分解物中存在的不饱和部分是这些物质显色的原因, 称之为发色团。

臭氧可以使C=C双键断裂, 生成酮类、醛类或羧酸类物质。

一旦这种共轭部分通过氧化被破坏, 颜色就随之而去,但这并不意味着引起色度的有机物能够被彻底氧化为CO2 和H2O,只是发色团受到了破坏而已。

O3/ BAC 去除色度效果好, 主要是归因于臭氧化作用、活性炭表面的吸附作用和生物降解作用。

需要指出的是, 对色度去除的总效果还包括臭氧化后水中有机物可吸附性和可生化性的改变。

1．3 嗅和味引起水中嗅和味的有机化合物一般都是在有机物的厌氧分解过程中产生的。

臭氧去除水中嗅和味的效率非常高, 起作用的不仅是臭氧本身, 还有其自我分解产物——氢氧自由基臭氧对引起嗅和味的物质的作用在于它能破坏引起嗅和味的不饱和键。

混凝沉淀后加臭氧氧化可使土臭素( Geosmin)和甲基异冰片( MIB ) 等异、嗅味物质的浓度降低85% 左右, 再加上生物活性炭处理就可以达到100%的去除率。

【臭氧- -生物活性炭工艺】的设计与运行管理臭氧- 生物活性炭工艺的设计与运行管理张金松, 范洁, 乔铁军(深圳市水务〈集团〉有限公司, 深圳518031)摘要: 针对臭氧—生物活性炭工艺设计和运行管理的重点问题,首先对工艺设计中的活性炭滤料选择、活性炭滤层结构设计、活性炭池型选择、臭氧系统选择、臭氧接触池优化设计和复合预氧化设计等内容进行了研究和总结,并且对工艺运行管理中存在的微生物安全、大型微生物控制、活性炭滤池初滤水管理及pH控制、预臭氧和主臭氧工艺的运行管理等问题,提出了相应的解决方案,以及今后应用中应重点注意的若干问题。

关键词: 臭氧活性炭; 设计; 运行管理; 微生物安全; 标准深水集团所属梅林水厂和笔架山水厂的臭氧—生物活性炭工艺分别于2005 年和2006 年投入运行,对水厂进一步提高有机物、氨氮的去除效果,降低嗅味,全面改善水质发挥了重要作用。

但在实际运行中,也陆续发现了一些国内外文献未曾报道过的新问题,如生物活性炭导致pH值大幅降低,出水有剑水蚤、线虫等微型动物检出等水质问题。

因此,如何通过更好的设计和运行管理,从技术上解决这些问题,无论在理论上还是在实践中均具有非常重要的意义。

1工艺设计1.1活性炭性能指标的选择标准根据制造原料不同,活性炭可分为木质炭、果壳炭和煤质炭等,其中煤质活性炭因其具有多孔性和高硬度的优点,且来源稳定和价格较低,在大规模水处理工程中得到广泛应用。

在水处理工程中,国外多采用不定型炭(主要是压块破碎炭) ,而国内柱状炭的应用最为广泛。

近些年来,不定型炭(主要是柱状破碎炭)在国内得到越来越多的关注,并已经被应用在一些新建水厂中。

研究结果表明,活性炭滤池出水水质与活性炭性能指标之间具有某种相关性。

根据分析结果和实际运行情况,并参考国内外活性炭选择的标准,制定了适合于我国南方地区饮用水中活性炭选择的性能指标,如表1所示。

1.2活性炭滤层结构活性炭滤层厚度一般不低于1. 2 m,根据要去除的不同污染物,接触时间在6～30 min之间,但在一些应用中可高于或低于这个范围。