臭氧生物活性炭工艺在废水处理中的研究与应用

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1、油气田环境保护ENVIR()NMENTAIPR{)TECTI()NOF()ll＆GASFIEII)S臭氧一生物活性炭工艺在废水处理中的研究与应用六刘栓祥任立鹏崔丽红田艳荣秦丽娟王之峰马文臣李菲(1．中国5-油兰州I石化公司：2．北京世纪华扬能源科技有限公司)摘要概述活性炭吸附工艺、臭氧氧化工艺以及臭氧生物活性炭工艺的降解机理、发展及应用；分析臭氧～生物活性炭工艺在国内外应用的典型案例，以及介绍该工艺在污水处理、污水深度处理以及中水回用方面的研究进展。关键词臭氧一生物活性炭J2．艺中水回用深度处理中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1005—3158(2011)040017-04

2、0引言活性炭对二级生化处理出水吸附处理的作用因素有两个=：①在活性炭内部，发挥吸附作用的主要我冈水资源分布不均衡，许多城市水资源短缺，是微孔，其表面积占总表面积的95以上，微孔能把城市缺水范围不断扩大，缺水程度Ej趋严重。随着水通过过渡孔进来的小分子污染物和部分溶剂吸附到污染问题的加剧，人们对水质要求的提高，以及对污自身表面上。二级生化处理出水中含有的污染物分水外排要求的提高，物化法和生化法相结合的水处理子通常只能进入到过渡孔和较大的微孔区(活性炭的技术越来越受到人们的重视，尤其是对于污染比较严孔隙不能容纳和通过超过孔隙直径的污染物分子)。重的水源水的处理和以水资源再利用为目的的污水用活性

3、炭做吸附剂去除水中}亏染物，虽能取得良好的深度处。单一方法往往不能有效去除水中的有毒效果，但在污水深度处理时，原水中往往含有未降解有害物质，必须运用新技术来强化水处理效果。臭的大分子有机物，致使对COD吸附容量由实验条件氰牛物活性炭工艺(()l、BAC)就是能够满足这一要下的247mg／g下降到约14mg／g，使活性炭很快饱求的水处珲新技术，但将()～BAC工艺应用于化工污和，活性炭需要频繁再生，较高的污水处理成本，限制水深度处理的研究还比较少，文章将对该工艺的特了活性炭技术在废水深度处理方面的应用。②在吸点、发展历史以及在污水深度处理中的可行性、适用附塔内有微生物孽生，在活性炭层内存活有

4、根足虫类性和实用性进行探讨分析。的表壳虫、变形虫，此外还有游朴虫和内管虫等。微生1活性炭工艺的发展及应用物的存在，使得部分有机物被微生物分解，留出活性吸附空问，提高了吸附塔去除溶解性有机物的效果。活性炭吸附法是目前污水深度处理的一种成熟而有效的方法。活性炭有粒状和粉状两种类型，颗粒2臭氧技术的发展及应用炭的粒径介于0．2～5．0mill之间，粉状炭的粒径为臭氧在常温常压下是一种不稳定的淡蓝色气体，0．05～0．15mm。活性炭具有极大的比表面积，其中可自行分解为氧气。臭氧具有极强的氧化能力，与有内表面积约占总面积的95以上。活性炭对有机物机物反应时选择性较强。臭氧在水处理中的应用较的去除主

5、要靠微孔吸附作用，以物理吸附为主(范德早。2O世纪初臭氧作为饮用水的消毒剂应用于法国，华力)，但也有化学吸附的作用。通过活性炭的吸附美国在水处理中使用臭氧开始于l940年，当时的主作用，不仅可以去除溶解性有机物，还能够去除色度要目的是去除水中的色度和臭味。现在世界上使用及某些金属或非金属离子。臭氧的水处理方法有很多，由于臭氧具有很强的氧化-k中闭汕科技升发项}I“臭氧牛物活一rI：炭工艺处婵难降解百化废水的研究”资助课题，编号20091~470702。刘栓祥，1985年毕、Ir陕畸师范大学，高级l程师．现在中国石油兰州石化公司技术处从事技术研发和管理工作。通信地址：l=I‘肃省兰卅I市阿固

6、区k『j街l0、州f化公I]，730060·18·油气田环境保护-技术与研究vo121No．4．能力，它能破坏有机污染物的分子结构，以达到改变化能使水中难以生物降解的有机物断链、开环，提高污染物性质的目的，因此可利用其去除水中的有机污污水的可生化性，臭氧分解可为生物活性炭滤池提供染物。臭氧降解污染物的反应机理包括直接反应和充足的溶解氧。活性炭迅速地吸附水中的溶解性有间接反应两种_2_引。机物，同时富集水中的微生物，活性炭表面吸附的大直接反应：污染物+O。一产物或中间物；间接反量有机物为微生物提供了良好的生存环境。有机物应：污染物+HO·一产物或中间物；臭氧在水中可以被分解并从活性炭上脱附后

7、，可再吸附水中的有机发生下列反应：O。一O+O，O+H()一2HO．；在碱物，活性炭得以再生，从而具有继续吸附有机物的能性介质中，O。可与OH反应，产生自由基的速度很力，大大延长了活性炭的再生周期和使用寿命⋯。快，O。+0H一—HO。·+O2一，()。+HO2．—H0．+l()一【j(’工乏之眨20z，2HOz·一0。+HO；产生的HO·具有比O。更20世纪60年代后随着工业的发展，水源水普遍强的氧化能力，能与有机物发生