生物活性炭技術在水處理中的研究進展與應用
摘 要:總結了生(sheng)物活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(BAC)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)凈水處(chu)(chu)理(li)、廢水處(chu)(chu)理(li)和污水再生(sheng)利(li)用(yong)處(chu)(chu)理(li)中的(de)應用(yong);闡(chan)述了生(sheng)物活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對污染物的(de)去除機理(li);介(jie)紹了生(sheng)物活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)水處(chu)(chu)理(li)中(包括給水深度處(chu)(chu)理(li)、多種工(gong)業(ye)廢水及生(sheng)活(huo)污水處(chu)(chu)理(li)) 的(de)最新(xin)應用(yong)研(yan)究成果及該(gai)技(ji)術(shu)(shu)的(de)發展方(fang)向。
關鍵詞:生物活性炭,污水處理(li),反沖洗
1 引言
生物活性炭(Biological Activated Carbon,BAC)技(ji)術是20世紀70年代發展起來的去除水(shui)中有機污染物的一種新技(ji)術。
生物(wu)活(huo)性炭(tan)技(ji)術即(ji)為利(li)用(yong)(yong)(yong)粒(li)狀(zhuang)活(huo)性炭(tan)巨大(da)比表面積(ji)及(ji)發達的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔隙結構對(dui)水中有(you)機物(wu)及(ji)溶解氧(yang)很強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附特性,將其(qi)作為生物(wu)載體替代傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)填料,并充分利(li)用(yong)(yong)(yong)活(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附以及(ji)活(huo)性炭(tan)層內微生物(wu)有(you)機分解的(de)(de)(de)(de)(de)(de)協同(tong)作用(yong)(yong)(yong)。BAC法可以去(qu)除(chu)活(huo)性炭(tan)和生物(wu)法單獨使(shi)用(yong)(yong)(yong)時(shi)不能去(qu)除(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污染物(wu),且(qie)處理(li)效率(lv)也(ye)較兩者(zhe)單獨使(shi)用(yong)(yong)(yong)時(shi)高(gao)。生物(wu)活(huo)性炭(tan)法是近年(nian)來發展起來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)新型水處理(li)工藝,目(mu)前(qian)(qian),世界許多國家(jia)已(yi)在污染水源凈化(hua)、工業廢水處理(li)及(ji)污水再利(li)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工程中應用(yong)(yong)(yong)了該技(ji)術,尤其(qi)在西歐應用(yong)(yong)(yong)更(geng)為廣泛。該工藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究在我國已(yi)有(you)十多年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史,目(mu)前(qian)(qian)已(yi)進入實(shi)用(yong)(yong)(yong)階段。雖然國內外理(li)論(lun)界對(dui)其(qi)作用(yong)(yong)(yong)機理(li)解釋不盡一致(zhi),但其(qi)在實(shi)際應用(yong)(yong)(yong)中所(suo)表現出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效率(lv)高(gao)、操作管(guan)理(li)簡便、活(huo)性炭(tan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)周(zhou)期大(da)大(da)延長和運行成本較低等優點已(yi)被公眾(zhong)所(suo)認同(tong)。
生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性炭技術(shu)在源水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)過程中(zhong)已得到(dao)了有效普(pu)及利用,工(gong)業生(sheng)(sheng)產的(de)(de)快速增長和水(shui)(shui)(shui)資源的(de)(de)日(ri)益(yi)短(duan)缺(que)在一定(ding)(ding)程度(du)上加快了污(wu)水(shui)(shui)(shui)深度(du)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技術(shu)的(de)(de)發展,以粒狀活(huo)性炭為(wei)填料對二級生(sheng)(sheng)化(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)后的(de)(de)出(chu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)行深度(du)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)也引起了人們的(de)(de)廣泛注(zhu)意,生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性炭以其出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)穩定(ding)(ding)可(ke)靠、無異味、處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)成本低而逐步在生(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水(shui)(shui)(shui)、印染廢(fei)水(shui)(shui)(shui)、石(shi)化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)等(deng)多種廢(fei)水(shui)(shui)(shui)深度(du)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)中(zhong)得到(dao)應用。
2 生物活性炭(BAC)技術在水處理中的應用
2.1 飲用水源處理
以(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)為中(zhong)(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)深度(du)處理技(ji)術是提(ti)(ti)高(gao)飲用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最主要技(ji)術之一,在(zai)降(jiang)低出(chu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)溶(rong)解性有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濃(nong)度(du)、提(ti)(ti)高(gao)后(hou)續消毒功(gong)能(neng)(neng)、去除(chu)原水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)量(liang)(liang)持(chi)久性有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、改善感官指標等(deng)(deng)方面(mian)發揮了重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)能(neng)(neng)夠迅(xun)速(su)地吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解性有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu),同時能(neng)(neng)夠富(fu)集水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu),生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)表面(mian)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)量(liang)(liang)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)也為微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)提(ti)(ti)供了充足的(de)(de)(de)(de)(de)(de)養(yang)分(fen)。Alexander等(deng)(deng)[1]研(yan)究表明:生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)比單獨(du)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解更(geng)有(you)(you)(you)效,微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)動對(dui)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)起到了再生(sheng)(sheng)(sheng)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong),比例達20%~24%,活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)也減(jian)輕了水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)害(hai)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質對(dui)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。這可(ke)能(neng)(neng)是由(you)(you)于附(fu)(fu)(fu)著(zhu)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)夠抵制難降(jiang)解化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒害(hai)以(yi)及自(zi)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)速(su)內源(yuan)呼吸(xi)(xi),并擁(yong)有(you)(you)(you)不(bu)斷(duan)增(zeng)(zeng)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新陳代謝能(neng)(neng)力(li)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)上(shang)(shang)最初的(de)(de)(de)(de)(de)(de)或自(zi)然產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加, 能(neng)(neng)促進凈化(hua)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)活(huo)(huo)(huo)(huo)性資源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。N.Klimenk等(deng)(deng)[2]提(ti)(ti)出(chu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)解吸(xi)(xi)過(guo)程受濃(nong)度(du)梯度(du)和(he)溶(rong)液及孔隙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吉布(bu)斯自(zi)由(you)(you)能(neng)(neng)影響(xiang),與(yu)以(yi)往有(you)(you)(you)關協(xie)同作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)解釋觀點不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是, 他們認為影響(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素(su)是活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)再生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du),并且在(zai)整個生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)微(wei)孔一直被吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)基(ji)(ji)質所占用(yong)(yong)(yong)(yong),沒(mei)有(you)(you)(you)發生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)再生(sheng)(sheng)(sheng),只有(you)(you)(you)過(guo)渡孔能(neng)(neng)夠通(tong)過(guo)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)再生(sheng)(sheng)(sheng)。Se-HanLee 等(deng)(deng)[3]研(yan)究表明,吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同還(huan)與(yu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)上(shang)(shang)積累(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣離子量(liang)(liang)有(you)(you)(you)關,用(yong)(yong)(yong)(yong)酸洗活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)(tan)去除(chu)鈣離子后(hou),吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)能(neng)(neng)力(li)得到恢復。吳紅偉等(deng)(deng)[4]認為原水(shui)(shui)經(jing)過(guo)臭氧(yang)氧(yang)化(hua)后(hou),分(fen)子量(liang)(liang)在(zai)103~3×103的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)含量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加了13.5%,104~105的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)增(zeng)(zeng)加9.7%,但其他區間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)含量(liang)(liang)都(dou)減(jian)少了,尤(you)以(yi)分(fen)子量(liang)(liang)大(da)(da)于105的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)含量(liang)(liang)減(jian)少最多。此外(wai)還(huan)有(you)(you)(you)研(yan)究結(jie)果表明,臭氧(yang)化(hua)可(ke)改善水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)性,增(zeng)(zeng)加水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)營養(yang)基(ji)(ji)質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang),具體表現為生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)可(ke)降(jiang)解溶(rong)解性有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)碳(BDOC)和(he)可(ke)同化(hua)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)碳(AOC)濃(nong)度(du)增(zeng)(zeng)高(gao)。
Summers[5]研究(jiu)(jiu)(jiu)表明(ming),對(dui)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)量在500~1000的(de)腐(fu)殖(zhi)質(zhi)可吸附面(mian)積達粒狀(zhuang)(zhuang)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(GAC)可吸附面(mian)積的(de)25%。Hu 等(deng)[6]研究(jiu)(jiu)(jiu)發現,GAC 對(dui)烷(wan)烴(jing)(jing)類(lei)(lei)有(you)機(ji)(ji)物(wu)的(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)效率(lv)最高,其(qi)(qi)次是(shi)苯類(lei)(lei)、硝(xiao)基苯類(lei)(lei)、多環(huan)芳烴(jing)(jing)類(lei)(lei)和鹵(lu)代(dai)烴(jing)(jing)類(lei)(lei),對(dui)醇類(lei)(lei)、酮類(lei)(lei)、酚類(lei)(lei)的(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)效果(guo)相(xiang)對(dui)較弱。Ribas等(deng)[7]認為(wei)(wei)臭氧會引起BDOC 增(zeng)加(jia)53.8%~63.6%,因為(wei)(wei)部分(fen)(fen)(fen)不可降(jiang)解(jie)有(you)機(ji)(ji)物(wu)被臭氧氧化(hua)成(cheng)易降(jiang)解(jie)有(you)機(ji)(ji)物(wu),使一些(xie)天然有(you)機(ji)(ji)物(wu)氧化(hua)成(cheng)小分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu),而(er)小分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)有(you)機(ji)(ji)物(wu)易被生(sheng)(sheng)物(wu)作(zuo)為(wei)(wei)營養吸收,如(ru)富里酸(suan)氧化(hua)后會產生(sheng)(sheng)烷(wan)烴(jing)(jing)、脂肪(fang)醛、酮、酸(suan)等(deng)有(you)機(ji)(ji)物(wu)。這些(xie)小分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)有(you)機(ji)(ji)物(wu)易通(tong)過細(xi)(xi)胞(bao)膜被細(xi)(xi)胞(bao)代(dai)謝酶吸收降(jiang)解(jie),可使溶解(jie)性(xing)(xing)(xing)有(you)機(ji)(ji)碳(DOC)去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)達29.9%~53.6%,BDOC去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)達到(dao)52%~70.7%。李秋瑜等(deng)[8]研究(jiu)(jiu)(jiu)證明(ming),運用(yong)生(sheng)(sheng)物(wu)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)水(shui)(shui)處理(li)技術處理(li)水(shui)(shui)量較大,并且可以(yi)保證出水(shui)(shui)CODMn 完全滿足(zu)飲(yin)用(yong)凈(jing)水(shui)(shui)指標要(yao)求(qiu);UV254的(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)效果(guo)也(ye)非常顯著,平均(jun)去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)達94%。通(tong)過GC-MS分(fen)(fen)(fen)析處理(li)前(qian)后的(de)水(shui)(shui)中有(you)機(ji)(ji)物(wu)種類(lei)(lei),進(jin)一步(bu)驗(yan)證,生(sheng)(sheng)物(wu)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)技術對(dui)原(yuan)水(shui)(shui)中有(you)機(ji)(ji)物(wu),尤其(qi)(qi)是(shi)不飽和烴(jing)(jing)類(lei)(lei)和含(han)氮有(you)機(ji)(ji)物(wu)有(you)十分(fen)(fen)(fen)顯著的(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)效果(guo)。生(sheng)(sheng)物(wu)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)對(dui)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)有(you)機(ji)(ji)物(wu)的(de)強降(jiang)解(jie)作(zuo)用(yong)可以(yi)有(you)效抑制致(zhi)癌風險較高的(de)鹵(lu)乙(yi)酸(suan)的(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)。親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)有(you)機(ji)(ji)物(wu)氯化(hua)后,單位(wei)溶解(jie)性(xing)(xing)(xing)有(you)機(ji)(ji)碳生(sheng)(sheng)成(cheng)鹵(lu)乙(yi)酸(suan)的(de)潛能遠遠高于生(sheng)(sheng)成(cheng)三(san)(san)鹵(lu)甲烷(wan)的(de)潛能。張金松等(deng)[9]試驗(yan)證明(ming),與(yu)對(dui)三(san)(san)鹵(lu)甲烷(wan)前(qian)質(zhi)不同,生(sheng)(sheng)物(wu)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)對(dui)鹵(lu)乙(yi)酸(suan)前(qian)質(zhi)表現出良好的(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)效果(guo),去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)達 33.9%。國內的(de)相(xiang)關研究(jiu)(jiu)(jiu)成(cheng)果(guo)也(ye)認為(wei)(wei)粒狀(zhuang)(zhuang)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)控制鹵(lu)乙(yi)酸(suan)前(qian)質(zhi)的(de)較好方法。
2.2 生活污水處理
B A C技(ji)術在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)水處(chu)(chu)理(li)中(zhong)(zhong)也取(qu)得(de)了(le)很好的(de)(de)(de)效果,尤其(qi)由于(yu)B A C法結合(he)了(le)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解和(he)(he)吸(xi)附(fu)兩(liang)個(ge)過程(cheng)(cheng),對(dui)于(yu)去(qu)除(chu)非離子合(he)成表(biao)面(mian)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(NISS)非常有效。Alexander等(deng)人[1]對(dui)此進(jin)行了(le)深(shen)入研究,證明了(le)BAC 技(ji)術對(dui)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解和(he)(he)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附(fu)兩(liang)個(ge)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)優化主要體現為:微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)動對(dui)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)起到了(le)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)再生(sheng)(sheng)(sheng)作用(yong),其(qi)比例(li)達到20%~24%;活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)也減輕了(le)廢水中(zhong)(zhong)有害(hai)物(wu)(wu)質對(dui)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)影響。在(zai)(zai)實(shi)際應用(yong)中(zhong)(zhong),BAC法處(chu)(chu)理(li)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)水在(zai)(zai)高負荷時能夠(gou)表(biao)現出穩定的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)效果。德(de)國的(de)(de)(de)Schorder 等(deng)學者在(zai)(zai)進(jin)行城市生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)水處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)研究時,采用(yong)了(le)新的(de)(de)(de)總和(he)(he)參數分(fen)(fen)析及(ji)(ji)質量(liang)光譜(pu)分(fen)(fen)析來檢測污(wu)(wu)染物(wu)(wu)的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率,證明了(le)用(yong)O3-BAC法處(chu)(chu)理(li)城市生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)水,對(dui)其(qi)中(zhong)(zhong)烷基苯(ben)類化合(he)物(wu)(wu)及(ji)(ji)其(qi)降解產物(wu)(wu)等(deng)極性(xing)(xing)化合(he)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率更(geng)好,這類化合(he)物(wu)(wu)對(dui)一(yi)般水體中(zhong)(zhong)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)群落的(de)(de)(de)內分(fen)(fen)泌系統有很強的(de)(de)(de)毒害(hai)作用(yong)。1997年寶鋼(集團(tuan)) 公(gong)司決(jue)定興建(jian)與寶鋼一(yi)、二期工程(cheng)(cheng)配套的(de)(de)(de)廠(chang)區環保設施1.05萬m3/d的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)水處(chu)(chu)理(li)工程(cheng)(cheng)。針對(dui)廠(chang)區生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)(huo)(huo)污(wu)(wu)水(衛生(sheng)(sheng)(sheng)間(jian)、食堂、浴室) 的(de)(de)(de)水質、水量(liang),以及(ji)(ji)污(wu)(wu)水排放點(dian)分(fen)(fen)散等(deng)特(te)點(dian),采用(yong)SBRO生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)工藝,分(fen)(fen)別在(zai)(zai)各廠(chang)區陸續(xu)建(jian)成十多套800m3/d的(de)(de)(de)綜合(he)污(wu)(wu)水處(chu)(chu)理(li)及(ji)(ji)再生(sheng)(sheng)(sheng)裝置(zhi)。
2.3 工業廢水處理
(1)印染廢水
對(dui)于(yu)(yu)染(ran)整類生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產企(qi)業所排放的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產廢(fei)水(shui)(shui),由于(yu)(yu)廢(fei)水(shui)(shui)中含有一定量(liang)的(de)(de)(de)(de)染(ran)料(liao)、助劑及其他化(hua)(hua)學類物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質,具有廢(fei)水(shui)(shui)色(se)(se)度高、COD含量(liang)高、難(nan)(nan)于(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)等(deng)特點,采用(yong)(yong)(yong)(yong)“酸化(hua)(hua)預處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)+生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)+絮凝過(guo)(guo)(guo)濾+生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)”的(de)(de)(de)(de)綜合(he)(he)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)流程(cheng),染(ran)整類廢(fei)水(shui)(shui)經(jing)過(guo)(guo)(guo)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后基本可(ke)(ke)(ke)以達到生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產回(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質標準的(de)(de)(de)(de)要求。國內已有多家生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產企(qi)業采用(yong)(yong)(yong)(yong)此種工藝,運行結(jie)果(guo)表明,生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)后續處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li),可(ke)(ke)(ke)以保證出水(shui)(shui)色(se)(se)度、異味(wei)及有機(ji)耗氧物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)穩定達標,表現(xian)出了(le)良好的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)前景。BAC技術(shu)與其他工藝相結(jie)合(he)(he)也(ye)(ye)可(ke)(ke)(ke)以處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)難(nan)(nan)度較高的(de)(de)(de)(de)工業廢(fei)水(shui)(shui)。由英國Belfas皇后大(da)學與新西蘭Canterbury大(da)學聯合(he)(he)研制的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)攪拌(ban)池反應器(STR)在(zai)印染(ran)廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)上(shang)取得(de)了(le)很好的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。該研究對(dui)BAC、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)砂床、單(dan)純活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)及單(dan)純生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降解進行了(le)平行實(shi)驗,并對(dui)不(bu)同(tong)類型染(ran)料(liao)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)效(xiao)果(guo)進行了(le)分析。結(jie)果(guo)顯示(shi):四種處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)方法(fa)均起到脫色(se)(se)作用(yong)(yong)(yong)(yong)。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)砂床的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)略(lve)優(you)于(yu)(yu)單(dan)純生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降解,這(zhe)是由于(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)砂床上(shang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)增長率(lv)高,可(ke)(ke)(ke)以促(cu)進生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)及染(ran)料(liao)去除(chu)。過(guo)(guo)(guo)了(le)初(chu)始階(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)染(ran)料(liao)去除(chu)率(lv)也(ye)(ye)優(you)于(yu)(yu)單(dan)純活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu),初(chu)始階(jie)(jie)段(duan)BAC反應速率(lv)較低可(ke)(ke)(ke)能是由于(yu)(yu)廢(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)營養物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)阻(zu)塞了(le)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)縫隙及大(da)孔(kong)。而接下來 BAC的(de)(de)(de)(de)高效(xiao)反應則是活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降解及生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)(yong)(yong)(yong)。同(tong)時(shi)攪拌(ban)池反應器系統中的(de)(de)(de)(de)高速攪拌(ban)也(ye)(ye)減少了(le)粒狀(zhuang)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)剩(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)量(liang),避(bi)免固定床系統吸(xi)(xi)附(fu)(fu)效(xiao)率(lv)的(de)(de)(de)(de)降低。
(2)制藥廢水
制(zhi)藥(yao)(yao)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)由(you)于含有有機物(wu)(wu)種(zhong)類(lei)多、濃度高(gao)、色(se)度深(shen)、固(gu)體懸浮物(wu)(wu)濃度高(gao)、組(zu)分(fen)復(fu)雜,且含有難降(jiang)解物(wu)(wu)質和抑(yi)制(zhi)細菌生(sheng)(sheng)長的(de)(de)抗生(sheng)(sheng)素而成為(wei)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)中的(de)(de)難題(ti)。胡妙生(sheng)(sheng)[10]采(cai)用厭(yan)氧生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性炭(tan)流化(hua)床(chuang)來處(chu)(chu)理(li)制(zhi)藥(yao)(yao)廠生(sheng)(sheng)產(chan)氯苯(ben)胍和絡硝(xiao)咪唑兩(liang)個(ge)車間的(de)(de)排放液,試驗發現,與其他工藝相比,該工藝停留時(shi)間短,耐沖擊負荷大,在高(gao)進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)負荷下出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)穩(wen)定,COD去(qu)除率達(da)80%以上。比利時(shi)Gent 大學研究的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性炭(tan)氧化(hua)過濾器系統(tong)(BACOF),在處(chu)(chu)理(li)制(zhi)藥(yao)(yao)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)上取得(de)了(le)良好效果[11]。經(jing)處(chu)(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)制(zhi)藥(yao)(yao)廠出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中,COD去(qu)除率在70%以上,處(chu)(chu)理(li)后(hou)出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)COD低于25mg/L。廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中對硝(xiao)化(hua)菌有害的(de)(de)微污染物(wu)(wu)被去(qu)除,使得(de)難生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解的(de)(de)含氮化(hua)合(he)物(wu)(wu)被硝(xiao)化(hua)。制(zhi)藥(yao)(yao)廠廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)生(sheng)(sheng)化(hua)處(chu)(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)對魚類(lei)有較強(qiang)的(de)(de)毒害作用,而再(zai)經(jing)BACOF 系統(tong)處(chu)(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),在檢測范圍內對魚類(lei)既(ji)無急性的(de)(de)亦無慢性的(de)(de)毒害作用。
(3)含油廢水
含油(you)(you)(you)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)來(lai)自鋼(gang)鐵、機械(xie)、石(shi)油(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)和(he)(he)油(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)輸,具有量(liang)大面廣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。隨(sui)著(zhu)(zhu)我(wo)國工(gong)(gong)(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速發展,含油(you)(you)(you)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)放(fang)量(liang)逐年(nian)增(zeng)加,成分也日趨復雜(za)。若(ruo)直接(jie)排(pai)入水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體,其表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)油(you)(you)(you)膜會阻隔氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)融入水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中,致使(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中缺氧(yang)(yang)、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)死亡、產(chan)生(sheng)惡臭,嚴重污(wu)(wu)(wu)染(ran)環境。傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含油(you)(you)(you)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)技(ji)術(shu)多是以吸附(fu)、聚(ju)(ju)結、凝(ning)聚(ju)(ju)等物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)(li)化(hua)(hua)(hua)學處理(li)(li)(li)(li)方式為(wei)(wei)(wei)(wei)主,近(jin)年(nian)來(lai)隨(sui)著(zhu)(zhu)環境排(pai)放(fang)標(biao)準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)逐步提高(gao),單純的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)(li)、化(hua)(hua)(hua)學處理(li)(li)(li)(li)技(ji)術(shu)僅能保(bao)(bao)證出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)中油(you)(you)(you)類物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)達(da)(da)標(biao)排(pai)放(fang),而好氧(yang)(yang)類有機污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)卻往往超標(biao)排(pai)放(fang),嚴重影響附(fu)近(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)域水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)。同時(shi)由于(yu)(yu)多數企業所排(pai)放(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含油(you)(you)(you)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)具有水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)波動幅度(du)(du)大,生(sheng)化(hua)(hua)(hua)指標(biao)相對穩定(ding)且(qie)不太(tai)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點,如(ru)采(cai)(cai)取傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)處理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機好氧(yang)(yang)物(wu)(wu)(wu),將帶來(lai)一(yi)系列運(yun)行、管理(li)(li)(li)(li)、操作(zuo)問題,進(jin)(jin)而影響出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)。生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)技(ji)術(shu)由于(yu)(yu)其獨(du)特(te)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處理(li)(li)(li)(li)機理(li)(li)(li)(li)和(he)(he)穩定(ding)可靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)、靈活(huo)(huo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)啟動方式而引起人們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)日益關注(zhu)。李(li)偉光[12]等采(cai)(cai)用(yong)人工(gong)(gong)(gong)固定(ding)化(hua)(hua)(hua)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)技(ji)術(shu)處理(li)(li)(li)(li)含油(you)(you)(you)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),其對油(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)在(zai)(zai)80%~95%之間(jian),COD平均去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)達(da)(da)53%,出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)油(you)(you)(you)質(zhi)量(liang)濃度(du)(du)小(xiao)于(yu)(yu)5mg/L,試驗結果(guo)表明,該(gai)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)對污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)效果(guo)明顯(xian)高(gao)于(yu)(yu)顆粒活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)和(he)(he)傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二級(ji)氣(qi)(qi)浮(fu)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)。陳洪斌(bin)[13]等采(cai)(cai)用(yong)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)-懸浮(fu)載體生(sheng)物(wu)(wu)(wu)處理(li)(li)(li)(li)-絮凝(ning)氣(qi)(qi)浮(fu)和(he)(he)砂濾(lv)-充氧(yang)(yang)-生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)處理(li)(li)(li)(li)- 氯(lv)氣(qi)(qi)消毒工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)對中國石(shi)油(you)(you)(you)大港石(shi)化(hua)(hua)(hua)公司的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)達(da)(da)標(biao)煉(lian)化(hua)(hua)(hua)外(wai)排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)行深度(du)(du)處理(li)(li)(li)(li)。近(jin)一(yi)年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連續運(yun)行表明,該(gai)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)對COD 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)達(da)(da)69.6%,在(zai)(zai)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD超過150mg/L時(shi),出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui) COD也保(bao)(bao)持在(zai)(zai)40mg/L以下,對污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)效果(guo)良好,出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui) COD、NH3-N、BOD、含油(you)(you)(you)量(liang)和(he)(he)濁度(du)(du)均優于(yu)(yu)回用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標(biao)準。廣州石(shi)油(you)(you)(you)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)總(zong)廠(chang)(chang)煉(lian)油(you)(you)(you)廠(chang)(chang)在(zai)(zai)試驗基(ji)礎(chu)上,于(yu)(yu)1987年(nian)將原廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)(li)流程(cheng)改為(wei)(wei)(wei)(wei)隔油(you)(you)(you)-浮(fu)選-生(sheng)物(wu)(wu)(wu)曝氣(qi)(qi)-后浮(fu)選-生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi),并增(zeng)加3座(zuo)同樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)塔,成為(wei)(wei)(wei)(wei)6塔并聯操作(zuo)。每(mei)塔處理(li)(li)(li)(li)量(liang)360~600m3/h,進(jin)(jin)粒狀生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(GBAC)塔DO為(wei)(wei)(wei)(wei) 3~4mg/L,接(jie)觸(chu)時(shi)間(jian)為(wei)(wei)(wei)(wei)1~2h,LV為(wei)(wei)(wei)(wei)2.5~4.5m/h,反沖(chong)(chong)(chong)周期為(wei)(wei)(wei)(wei)5~7d,反沖(chong)(chong)(chong)速度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)20m/h,反沖(chong)(chong)(chong)時(shi)間(jian)為(wei)(wei)(wei)(wei)15~20min。當進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD為(wei)(wei)(wei)(wei)31~240mg/L時(shi),GBAC出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD為(wei)(wei)(wei)(wei)23.3~119mg/L,出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)波動在(zai)(zai)4 0~8 0 m g / L范圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)占出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)總(zong)分析(xi)次數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) 73%。GBAC塔運(yun)行10個月后,炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碘值仍為(wei)(wei)(wei)(wei)新(xin)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)75%。
(4)垃圾滲濾液
受流動過(guo)(guo)程中諸多因(yin)(yin)素的(de)(de)影(ying)響,滲濾(lv)液的(de)(de)性質包括(kuo)物(wu)理因(yin)(yin)素、化學因(yin)(yin)素以(yi)及生(sheng)物(wu)因(yin)(yin)素等在(zai)(zai)一個相(xiang)當大(da)的(de)(de)范圍內(nei)(nei)變(bian)動。一般來說,其(qi)(qi)pH值在(zai)(zai)4~9之間,COD 在(zai)(zai)2000~62,000mg/L的(de)(de)范圍內(nei)(nei),BOD在(zai)(zai)60~45,000mg/L 的(de)(de)范圍內(nei)(nei),城(cheng)市(shi)垃圾填(tian)埋場(chang)滲濾(lv)液是一種成分復雜的(de)(de)高濃度(du)有機廢(fei)水(shui)(shui),若不加(jia)處理而直(zhi)接排入環境(jing),會(hui)造(zao)成嚴重的(de)(de)環境(jing)污(wu)染。通過(guo)(guo)采用(yong)生(sheng)物(wu)活性炭技術(shu)與其(qi)(qi)他工藝進行聯合,可以(yi)有效去(qu)除(chu)垃圾滲濾(lv)液中的(de)(de)難降解物(wu)質、色度(du)和(he)異味,保(bao)證出水(shui)(shui)穩定(ding)可靠,為污(wu)水(shui)(shui)達標(biao)處理提供有力的(de)(de)保(bao)障。
2.4 其他方面
在(zai)用(yong)水(shui)(shui)(shui)日(ri)益緊張(zhang)的趨勢下,小(xiao)區生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)經過二級(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)化處(chu)(chu)(chu)理(li)后再進(jin)行(xing)生(sheng)(sheng)(sheng)物活(huo)(huo)性炭(tan)深度處(chu)(chu)(chu)理(li),可滿足于生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)雜用(yong)水(shui)(shui)(shui)和小(xiao)區景觀補充用(yong)水(shui)(shui)(shui)、綠(lv)化用(yong)水(shui)(shui)(shui)等需求(qiu),既有效(xiao)減輕了污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)排放對(dui)(dui)城市水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)環境的污(wu)(wu)(wu)染影響,又能節約大(da)量的城市自來水(shui)(shui)(shui)。BAC技術(shu)在(zai)歐(ou)洲還被很(hen)多國(guo)家,尤(you)其是地中(zhong)海附(fu)近國(guo)家廣泛用(yong)于處(chu)(chu)(chu)理(li)垃圾填埋場的滲濾(lv)液。如希臘、意大(da)利等國(guo)由(you)于對(dui)(dui)城市固體(ti)(ti)廢棄物的處(chu)(chu)(chu)理(li)目前還廣泛采用(yong)衛生(sheng)(sheng)(sheng)填埋法(fa)(fa)(fa),所產生(sheng)(sheng)(sheng)的滲濾(lv)液對(dui)(dui)環境造成(cheng)嚴(yan)重(zhong)威脅。傳統(tong)的處(chu)(chu)(chu)理(li)方法(fa)(fa)(fa)包括生(sheng)(sheng)(sheng)物、化學(xue)、膜分離法(fa)(fa)(fa)及熱處(chu)(chu)(chu)理(li)法(fa)(fa)(fa)等,物化處(chu)(chu)(chu)理(li)費用(yong)高(gao)而效(xiao)率低。傳統(tong)的活(huo)(huo)性污(wu)(wu)(wu)泥法(fa)(fa)(fa)可以有效(xiao)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)有機碳及營養(yang)物質(zhi),但在(zai)實際處(chu)(chu)(chu)理(li)過程(cheng)中(zhong)常會遇(yu)到污(wu)(wu)(wu)泥沉(chen)降性能不佳、需要較長時間的曝(pu)(pu)氣(qi)和較大(da)體(ti)(ti)積(ji)沉(chen)淀池,并要求(qiu)循環全部生(sheng)(sheng)(sheng)物量等問題。Loukidou等人[14]利用(yong)生(sheng)(sheng)(sheng)物活(huo)(huo)性炭(tan)序批式反應器(BACSBR)處(chu)(chu)(chu)理(li)這類廢水(shui)(shui)(shui),不僅降低了對(dui)(dui)曝(pu)(pu)氣(qi)的要求(qiu),同(tong)時減少了內部循環,可很(hen)好地控(kong)制硝化過程(cheng),有效(xiao)脫氮。該(gai)法(fa)(fa)(fa)對(dui)(dui)垃圾滲濾(lv)液中(zhong)COD的去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率為81%,BOD的去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率達90%,氨的去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率為85%,同(tong)時減少色度80%。該(gai)法(fa)(fa)(fa)存在(zai)的問題是由(you)于摩擦使少量活(huo)(huo)性炭(tan)微小(xiao)顆粒隨水(shui)(shui)(shui)流(liu)流(liu)出(chu)造成(cheng)活(huo)(huo)性炭(tan)損失及出(chu)水(shui)(shui)(shui)濁度升高(gao)。
在荷蘭有學者利用活(huo)性(xing)炭(tan)生物膜(BACF)法與反(fan)滲透(tou)法組(zu)合來處理(li)(li)含殺蟲(chong)劑的(de)(de)污(wu)染水(shui),對(dui)殺蟲(chong)劑的(de)(de)去除率高(gao)達 99.5% ,同時O3- BACF的(de)(de)作用明顯減輕了反(fan)滲透(tou)膜的(de)(de)污(wu)染問題,得到(dao)了優質(zhi)穩定的(de)(de)處理(li)(li)效(xiao)果。在芬蘭,人們研究(jiu)了臭(chou)氧-雙級活(huo)性(xing)炭(tan)法,對(dui)AOC的(de)(de)處理(li)(li)效(xiao)果更好(出水(shui)AOC < 10μg/ L)。 由于經BAC工(gong)藝處理(li)(li),水(shui)質(zhi)優良,近十(shi)年來,歐(ou)洲(zhou)各(ge)國對(dui)BAC技術機理(li)(li)及工(gong)業應(ying)用的(de)(de)研究(jiu)興趣日趨增加。除以上所述,BAC 技術的(de)(de)最新應(ying)用研究(jiu)還包括處理(li)(li)膠(jiao)片廢水(shui)、石化工(gong)業廢水(shui)及食品廢水(shui)等。
3 結論
生物(wu)(wu)(wu)活性(xing)炭(tan)作為一項新型(xing)水(shui)(shui)處理(li)技(ji)(ji)術,在以(yi)(yi)后的(de)(de)(de)50 年,BAC處理(li)技(ji)(ji)術會(hui)大(da)力(li)開展(zhan)開來。隨(sui)著科學技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)進步和水(shui)(shui)質指(zhi)標(biao)的(de)(de)(de)逐步提高,會(hui)制出特(te)(te)殊性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)新型(xing)BAC 燃燒爐,以(yi)(yi)去(qu)除(chu)(chu)以(yi)(yi)往難以(yi)(yi)除(chu)(chu)掉的(de)(de)(de)目標(biao)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)。制出新的(de)(de)(de)配布(bu)孔(kong)率的(de)(de)(de)BAC,以(yi)(yi)增(zeng)強預栽于BAC表層的(de)(de)(de)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)質能(neng)(neng)力(li),加之BAC對微生物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)精心(xin)培育(yu),更能(neng)(neng)最大(da)限(xian)度地加強對其有機物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu),特(te)(te)制BAC在熱(re)再(zai)(zai)生相隔的(de)(de)(de)一段時間,對部(bu)分失效的(de)(de)(de)BAC進行(xing)漂(piao)洗,能(neng)(neng)延長BAC使用時間。現場再(zai)(zai)生有利于BAC降低再(zai)(zai)生費用和加大(da)去(qu)除(chu)(chu)效果(guo)。歸納起來,由于新型(xing)填料—生物(wu)(wu)(wu)活性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)應(ying)用,使得該項技(ji)(ji)術無(wu)論是在源水(shui)(shui)處理(li)或是廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)工(gong)藝選(xuan)擇中都(dou)具有獨(du)特(te)(te)的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術優勢(shi)。
(1)增加了水(shui)中溶解性有機物的去除效率,提高了出(chu)水(shui)水(shui)質。
(2)水(shui)中氨氮可以(yi)進一步轉(zhuan)化為硝酸鹽(yan),從而減少了后氯化的(de)投氯量(liang),對三鹵甲烷的(de)生成起到進一步的(de)抑制作用。
(3)對活性(xing)炭而言(yan),延長(chang)了(le)活性(xing)炭的再生周期(qi),減(jian)少了(le)運行費用(yong)。
(4)生(sheng)物(wu)活(huo)性(xing)(xing)炭作(zuo)為(wei)飲用(yong)水(shui)深度處(chu)(chu)理(li)工藝,碘(dian)值(zhi)及(ji)亞甲(jia)基藍值(zhi)對這一(yi)工藝單元影響甚(shen)微,生(sheng)物(wu)活(huo)性(xing)(xing)炭主(zhu)要(yao)是靠生(sheng)物(wu)的(de)作(zuo)用(yong)而(er)對水(shui)中有機污染物(wu)進行分解,吸附作(zuo)用(yong)處(chu)(chu)于次要(yao)地位。因此,對于初期活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)選擇可主(zhu)要(yao)從經濟的(de)角度出發加以選擇。
(5)對于(yu)生(sheng)物活性炭(tan)運(yun)行失效(xiao)指(zhi)標可以參考(kao)CODMn 及UV254,用于(yu)常規微污染源水處(chu)理時,其UV254的變化(hua)值(zhi)域為20%~25%,而CODMn的變化(hua)值(zhi)域為30%~45%,當運(yun)行監控指(zhi)標連續(xu)數日(ri)達到最(zui)低值(zhi)時,可考(kao)慮(lv)換炭(tan)。
(6)由(you)于活性炭(tan)對(dui)(dui)氯的吸附(fu)能力較強,因此(ci),為防(fang)止氯對(dui)(dui)生(sheng)(sheng)物(wu)的毒害,生(sheng)(sheng)物(wu)活性炭(tan)的反沖(chong)洗不(bu)宜采用出(chu)廠加含(han)氯水的方法,尤其(qi)是(shi)在(zai)生(sheng)(sheng)物(wu)活性炭(tan)掛膜的初(chu)期。因此(ci)在(zai)設計時可考慮采用專用沖(chong)洗水池或水箱(xiang)。
(7)生物(wu)(wu)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)運行周期(qi)一般(ban)都長達(da)3~4年,如果考慮每年對破損炭(tan)、反沖洗(xi)流失炭(tan)5%左(zuo)右的(de)(de)更換和補充,可(ke)對生物(wu)(wu)活(huo)性(xing)炭(tan)運行失效(xiao)指標進(jin)行監(jian)控,在(zai)有(you)條件的(de)(de)情況(kuang)下可(ke)定期(qi)測試(shi)TOC值(zhi)及BOD值(zhi)。在(zai)COOMn、UV254 指標連續下降的(de)(de)情況(kuang)下,除考慮生物(wu)(wu)活(huo)性(xing)炭(tan)失效(xiao)外,還要(yao)考慮是否是BOD值(zhi)下降的(de)(de)原因(yin)。
(8)對于(yu)生物(wu)活(huo)性炭的沖洗需采(cai)用較高的強度以利于(yu)較薄(bo)的生物(wu)膜(mo)形(xing)成,并可起到(dao)減(jian)少運行(xing)中阻力和保持(chi)微生物(wu)活(huo)性的作用。

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