臭氧生物活性炭在饮用水深度处理工艺中应用探究

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1、臭氧生物活性炭在饮用水深度处理工艺中应用探究【摘要】随着饮用水水源污和日益加剧和居民环保意识的不断增强、生活水平的不断提高，饮用水水质标准要求亦将愈来愈高。由于目前我国大部分城市属于缺水城市，如果能有效利用再生水，将会很大程度减少水资源浪费。本文就臭氧生物活性炭技术特点及在饮用水中深度处理工艺进行了研究，有利于我国节水型城市建设和城镇水务市场化进程的开展，还对改善我国水质、提高我国饮用水处理工艺水平都具有重要意义。【关键词】活性炭；饮用水；工艺随着世界各国经济的高速发展，人们的生活水平不断提高，饮用水的卫生和安全也受到

2、越来越广泛的关注。由于水源污染日趋严重，水微量分析技术不断进步，在饮用水中越来越多的有机、有毒污染物被检测出来，并通过流行病学调查研究和对污染物毒理学的验证，发现某些污染物与居民发病率具有密切的相关性，从而更引起了人们对饮用水安全的高度重视。１．臭氧化-生物活性炭技术发展概况1.1臭氧化技术的特点与应用6臭氧是氧的同素异构体，由3个氧原子组成，常温常压下是一种不稳定的淡紫色气体，并可自行分解为氧气。它的密度是氧气的1.5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧具有极强的氧化能力，在水中氧化还原电位仅次于氟而居第二位。臭氧

3、本身的特性决定了臭氧化技术具有以下特点：①臭氧化有助于絮凝，可以改善沉淀效果；②臭氧化的反应速度较快，从而可以减小反应设备或构筑物的体积；③剩余臭氧会迅速转化为氧气，既不产生二次污染，又能增加水中溶解氧；④在杀菌和杀灭病毒的同时，可除嗅、除味；⑤臭氧由于其氧化能力极强，可去除其它水处理工艺难以去除的物质。1.2活性炭作用及其在水处理的应用1.2.1活性炭作用6活性炭作为优良的吸附剂在饮水的净化、废水的深度处理、净化或储存气体等方面有着广泛的应用。研究表明，臭氧生物活性炭饮用水深度处理工艺研究，活性炭主要对相对分子质量小

4、于3000，尤其是500-1000的有机物吸附作用较强。影响活性炭性能的主要因素有比表面积大小、孔容和孔径分布。一般比表面积、孔容越大，其吸附能力越强。活性炭具有较强的吸附性和催化性能，原料充足且安全性高，耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点，是一种环境友好型吸附剂。活性炭作为一种优良的吸附剂在给水处理领域得到广泛的应用，是去除水中有机物、嗅、特别是合成有机物的有效手段。活性炭具有很大的吸附性能主要是由其特殊的表面结构特性和表面化学特性所决定，同时活性炭的电化学性质对吸附性能也有很大影响。1.2.2活性炭的应

5、用活性炭广泛用于工业三废治理、溶剂回收、食品饮料提纯、载体、医药、黄金提取、半导体应用、电池和电能贮存等。调整活性炭的孔隙结构，对表面基团进行改性，对提高其特殊性能和特定吸附催化作用具有十分重要的作用。目前我国大部分城市水源受到不同程度污染,常规处理工艺不能有效工作的情况下,活性炭可作为饮用水处理深度处理、预处理的有效手段,从而针对活性炭去除饮用水中有机物质的研究很有意义。在预处理方面，因新型吸附材料的发展，使吸附预处理具有较好的应用前景；在深度处理方面，臭氧-生物活性炭技术已成为微污染水处理的主流工艺。今后的水处理技

6、术将越来越强调将物理、化学、生物等方法有机结合起来，充分发挥各自的技术特点和优势进行综合治理，以达到最低成本下的最佳去除效果。当然，要真正解决饮用水水质问题,除加强水处理工艺技术发展外，还应加强源头控制，加强环境保护的宣传，提高全民的环境意识等。2.臭氧生物活性炭在饮用水深度处理工艺2.1臭氧-生物活性炭工艺是活性炭物6理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解及臭氧灭菌消毒4种技术合为一体的工艺该工艺一般设在砂滤之后。首先利用臭氧预氧化作用，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，同时臭氧

7、氧化能使水中难以生物降解的有机物断链、开环，转化成简单的脂肪烃，改变其生化特性。活性炭能够迅速地吸附水中的溶解性有机物，同时也能富集微生物，使其表面能够生长出良好的生物膜，靠本身的充氧作用，炭床中的微生物就能以有机物为养料大量生长繁殖好气菌，致使活性炭吸附的小分子有机物充分生物降解。臭氧-生物活性炭工艺主要针对微污染水中的有机物、氨氮、色度、浊度、嗅，能够有效地去除水中的有机物和氨氮，使有机物浓度降低至700μg/L～1600μg/L。氨氮浓度低于检测限，对水中的无机还原性物质、色度、浊度、嗅也有很好的去除效果，并且能

8、有效降低出水致突变活性，保证再生水的安全。2.2臭氧+活性炭联用技术2.2.1臭氧(O3)具有强氧化性6最早它是作为饮用水的消毒剂出现的，并且又能去除水中的色度和嗅味，因而得到了应用。随着水处理技术的发展，通过利用臭氧的强氧化能力，可以破坏有机物的分子结构以达到改变其物质成分的目的，因此目前对臭氧如何更有效去除饮用水中有机物的研究