淺談臭氧-生物活性炭深度水處理工藝
摘要 主要探討臭氧一(yi)生(sheng)物活(huo)性炭深度(du)水處理工藝(yi)(yi)的優缺點(dian), 總結(jie)工藝(yi)(yi)設計的要點(dian),并介紹了它們的一(yi)些具體運用(yong)。為臭氧一(yi)生(sheng)物活(huo)性炭深度(du)水處理工藝(yi)(yi)的進(jin)一(yi)步推廣提供技術支(zhi)持(chi)。
關(guan)鍵詞 臭氧 活性炭 城市供(gong)水 工藝設計
1.臭氧一生物活性炭深度水處理工藝(O3一BAO) 概述
臭氧(yang)(yang)-生物活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)深度水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)技術被稱為(wei)飲用(yong)水(shui)(shui)(shui)凈化(hua)的第二(er)代(dai)凈水(shui)(shui)(shui)技術.臭氧(yang)(yang)一生物活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)技術采用(yong)臭氧(yang)(yang)氧(yang)(yang)化(hua)和(he)(he)生物活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)濾池聯用(yong)的方法.將臭 氧(yang)(yang)化(hua)學(xue)氧(yang)(yang)化(hua)、臭氧(yang)(yang)滅菌(jun)消毒、活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)物理(li)化(hua)學(xue)吸附 和(he)(he)生物氧(yang)(yang)化(hua)降解四種(zhong)技術合為(wei)一體(ti)(ti)其主要(yao)目(mu)的是在(zai)常規處(chu)理(li)之后(hou)進一步去(qu)除水(shui)(shui)(shui)中有(you)機污染物、氯消毒副產物的前體(ti)(ti)物以及氨氮.降低出水(shui)(shui)(shui)中的BDOC 和(he)(he)AOC.保證凈水(shui)(shui)(shui)工藝出水(shui)(shui)(shui)的化(hua)學(xue)穩定性(xing)(xing)和(he)(he)生物穩定性(xing)(xing)。
臭氧(yang)是(shi)氧(yang)的(de)(de)同素異性(xing)(xing)(xing)體(ti),分(fen)子式為(wei)O3,常態呈氣(qi)(qi)體(ti),淡(dan)藍色,有(you)特殊氣(qi)(qi)味;臭氧(yang)是(shi)自然界最強(qiang)的(de)(de)氧(yang)化(hua)劑之一.具有(you)廣譜殺微生(sheng)物作用。其殺菌速度 高于(yu)氯氣(qi)(qi)。臭氧(yang)投加在水(shui)中(zhong)以后(hou).主要有(you)三個作用.一方(fang)(fang)面(mian)直接降(jiang)解有(you)機(ji)物.減少進入活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)池(chi)中(zhong)的(de)(de)有(you)機(ji)負荷:一方(fang)(fang)面(mian)把大分(fen)子有(you)機(ji)物降(jiang)解為(wei)小分(fen)子有(you)機(ji)物.改(gai)變(bian)水(shui)中(zhong)有(you)機(ji)物的(de)(de)分(fen)子量(liang)分(fen)布。提高水(shui)中(zhong)有(you)機(ji)物的(de)(de)可生(sheng)化(hua)性(xing)(xing)(xing).從而有(you)利(li)(li)于(yu)強(qiang)化(hua)后(hou)續(xu)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)工藝對于(yu)中(zhong)小分(fen)子量(liang)有(you)機(ji)物的(de)(de)吸(xi)附(fu)降(jiang)解:最后(hou)一個作用就是(shi)為(wei)后(hou)續(xu)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)工藝充(chong)氧(yang)有(you)利(li)(li)于(yu)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)好氧(yang) 微生(sheng)物的(de)(de)生(sheng)長。
活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)幾乎可以(yi)用含有碳的(de)(de)任何物質(zhi)(zhi)(zhi)做原材(cai)料來制(zhi)造(zao)(zao),這(zhe)包括木材(cai)、鋸末、煤、泥炭(tan)(tan)、果(guo)殼、果(guo)核(he)、蔗渣(zha)、骨、石(shi)油腳、皮革廢(fei)物、紙(zhi)廠廢(fei)物等(deng)等(deng).近來有的(de)(de)國家傾向于用天然煤和(he)(he)焦炭(tan)(tan)制(zhi)造(zao)(zao)粒(li)狀 活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan) 活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)主要特征是比(bi)表(biao)面(mian)積大和(he)(he)帶孔(kong)隙的(de)(de)構造(zao)(zao),因而(er)顯示(shi)出良好(hao)的(de)(de)吸(xi)附性(xing)(xing)(xing)能(neng)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)分粉末活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)(he)顆粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)兩種.兩者(zhe)不同(tong)之(zhi)處是顆粒(li)大小不同(tong)。其吸(xi)附性(xing)(xing)(xing)能(neng)沒有本質(zhi)(zhi)(zhi)上的(de)(de)區別。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)作(zuo)為一種多孔(kong)物質(zhi)(zhi)(zhi).能(neng)夠吸(xi)附水中濃度較低、其它 方(fang)法難以(yi)去除的(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)。同(tong)時.還可以(yi)去除水中的(de)(de)濁度、嗅味、色度,改(gai)善水的(de)(de)口感,而(er)且能(neng)夠有效地吸(xi)附合成洗滌劑(ji)、陰離(li)子表(biao)面(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)等(deng)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)物質(zhi)(zhi)(zhi); 活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)還具有催(cui)化(hua)作(zuo)用.催(cui)化(hua)氧化(hua)臭氧為羥基(ji)(ji)自由基(ji)(ji)。最終生成氧氣,增加水中的(de)(de)溶解氧(DO)的(de)(de)濃度。
活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)空隙多.比(bi)表面積大,能(neng)夠(gou)迅速(su)吸附水(shui) 中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)性(xing)(xing)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu).同時也能(neng)富集水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)。粒狀活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸附水(shui)中(zhong)溶解(jie)性(xing)(xing)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu),但對一些揮發性(xing)(xing)較低,難以生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)。分(fen)子(zi)量在(zai)J0()()o以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao) 分(fen)子(zi)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)不(bu)易(yi)吸附去(qu)除。而且吸附性(xing)(xing)能(neng)還(huan)受(shou)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)所帶官能(neng)團及分(fen)子(zi)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)影響。利用臭氧電位高(gao)(gao) 的(de)(de)(de)(de)特點.易(yi)將}午多不(bu)易(yi)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)分(fen)解(jie)成(cheng)許(xu)多更易(yi)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)的(de)(de)(de)(de)較小的(de)(de)(de)(de)或(huo)含氧較多的(de)(de)(de)(de)低分(fen)子(zi)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu).從而改變了(le)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)形態和性(xing)(xing)員。使其易(yi)被(bei)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸附去(qu)除.而被(bei)吸附的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)骷(ku)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)也為維持炭(tan)床中(zhong)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)命活(huo)動提供營養源。
同時,由于臭氧(yang)供氧(yang)充分炭床中大量生(sheng)長(chang)繁殖好氧(yang)菌(jun),有足夠時間來生(sheng)物(wu)降解所吸(xi)附的低分子有機(ji)物(wu).這樣,也就在炭床中形成生(sheng)物(wu)膜。該生(sheng)物(wu)膜具有生(sheng)物(wu)氧(yang)化降解和生(sheng)物(wu)吸(xi)附的雙(shuang)重作(zuo)用(yong).而活(huo)性炭孔隙中的有機(ji)物(wu)被分解后(hou),經(jing)過反沖洗(xi)。活(huo)性炭孔隙騰出吸(xi)附位置。恢復了對有機(ji)物(wu)與(yu)溶解氧(yang)的吸(xi)附能力(li)。
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