臭氧-活性炭深度处理工艺的一些改进措施及工程应用

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1、臭氧-活性炭深度处理工艺的一些改进措施及工程应用克煦I郑志民2黄天寅1王纵$郭亦俊2(1苏州科技学院；2上海市政工程设计研究总院(集因)有限公司)摘要：针对目前臭氧活性炭深度处理工艺应用过程中遇到的一些问题进行总结分析，提出进一步设计优化和改进措施，并在国内水厂取得成功的案例，为臭氧活性炭工艺更加科学合理运用提供依据。关键词：臭氧活性炭活性炭滤池高密度沉淀池微生物滉酸盐为应对污染口益严重的原水水质和贯彻执行国家新版《饮用水卫生标准》(GB2006-5749)要求，在传统的常规处理工艺无法满足出水水质的情况下，臭氧活性炭深度处理工艺得到了广泛的关注和应用，同时，

2、国内各大研究机构进行了大量相关的实验和研究，验证该工艺对不同原水水质的适应性，为工艺设计提供了科学依据。可以说，臭氧活性炭工艺的应用对国内饮用水水质的进一步提高发挥着举足轻重的作用，深受国内供水行业的青睐。但经过一段时期的生产运行，臭氧活性炭深度处理工艺反映出一些值得注意的问题,如活性炭滤池微生物泄露和滉酸盐超标等，这些问题直接影响到出水水质和安全运行，必须对臭氧活性炭工艺进行设计优化和适当改进，使其更加趋于完善。目前一些较好的改进措施己在国内部分水厂中得到成功应用。1防止活性炭滤池微生物泄露的改进措施及工程应用由于生物活性炭滤池的氧气充足，营养充分，水温合适

3、，微生物生存条件好，滤池会孳牛水蚤和红虫等水牛动物，并发生泄漏，出水屮细菌和水蚤等时有超标，如南方某水厂实际运行中，炭池出水检测出剑水蚤等微型动物的水质问题。剑水蚤抗氯性很强，出水生物安全性下降。此外，摄入含冇受感染的剑水蚤自來水，将致病。因此，活性炭滤池设计需考虑避免微牛物滋主和泄漏的措施。目前有以下儿种可行的改进措施：(1)活性炭滤池置于砂滤池之后该工艺组合模式为混凝•沉淀•臭氧•活性灰滤池•砂滤池•清水池，其故大特点是活性灰滤池釆用上向流方式，活性炭滤层处于流化状态，微生物和红虫不宜聚积在炭层中生长，而易被水带走。活性炭滤池后设有混合池，可以投加助滤剂或

4、消毒剂，后进入砂滤池，将活性炭出水屮可能出现的微牛物杀死并截留，克服了活性炭滤池泄露微牛物杀灭的困难，防止微卞物进入供水管网，确保出水安全性。为防止活性炭滤池堵塞，缩短吸附周期，现行室外给水设计规范(GB50013-2006)规定“炭吸附滤池述水浊度应小于1NTU”。如果活性炭滤池置于砂滤池之前，就对沉淀池出水提出很高标准，对于原水水质较差的水厂而言，传统的平流沉淀池、斜管沉淀池和澄清池都难以满足沉后水质要求。因此，该组合丄艺大多采用高密度沉淀池，这也成为该组合工艺耒能广泛使用的限制条件之一。目前国内率先采用该纟R合工艺的水厂为嘉兴南郊水厂，该厂原水为劣V类水

5、，运行至今未出现主物泄漏，出水水质稳定。此外，该工艺组合在H本猪名川水厂和吹口市的泉水厂得到成功应用。嘉兴南郊水厂工艺流程详见图1。复台高图1南郊水厂工艺流程图（2）活性炭滤池下设砂滤层目前国内老厂水质升级改造和新水厂建设屮采用最多的工艺纟R合模式为传统常规处理（混凝■沉淀■砂滤池）+深度处理（臭氧■生物活性炭滤池）工艺，此种改进措施也是在该工艺组合模式下应运而生的。活性炭滤池置于砂滤池Z后，如不采取截留捲施，会出现微生物泄漏现象，影响水质安全。有研究表明，在炭滤池滤料下增设200〜500mm焊砂滤层，并适当减少砂滤料粒径，加上活性炭滤料本身的截留作用，可有效

6、地减少微牛物穿透，同时设置初滤水排放，减少截留的微生物及有机物进入清水池的机率。此外，砂滤池岀水浊度较低,一-般在0.5NTU以下，炭滤池可采用帶长柄滤头的气水反冲洗普通快滤池池型，取消V型槽和表扫功能，简化炭池构造和投资。采用该种工艺组合模式的自來水厂基木采取在炭层下增设一定厚度的砂滤层的改良型活性炭滤池，以防止微牛•物泄露和浊度升高。如上海、江苏、浙江、广东等地深度处理工程基木都采用这种模式。以上海源江水厂为例，石英砂有效粒径为0.9mm,K80<1.40,厚度为50mmo带长柄滤头的气水反冲洗活性炭滤池构造见图2。（3）活性炭滤池+超滤膜组合工艺臭氧活性

7、炭工艺可有效地去除有机物，改善口感；超滤膜能儿乎将细菌、病毒、两虫、藻类及水生生物全部去除，出水浊度可以到达O.lNTUo超滤膜设在活性炭滤池之示可有效去除泄漏的微生物，确保出水水质安全。随着超滤膜价格降低，该组介工艺必将会逐步得到应用。上海青浦三水厂一期和杭州清泰水厂都釆用该组合工艺模式。其中青浦水厂一期工程设计规模10万m3/d,工艺流程见图3。目前该工程正在建设中。图3上海青浦三水厂一期工艺流程图（4）活性炭滤池池顶加设盖板或屋顶，以防［卜•炭池受阳光照射，滋住藻类和蚊虫，同时可以防止池顶雨水污染，加盖形式见图2。2控制臭氧化副产物溟酸盐的措施及工程应用

8、臭氧作为强氧化剂，可以有效去除水中色度