上向流生物活性炭工艺在饮用水处理中的应用研究进展

上向流生物活性炭工艺具有对污染物去除效率高及水头损失小等优点,近年来正逐渐受到关注。本文介绍了上向流生物活性炭工艺在饮用水处理中对污染物去除效果研究现状以及工程案例,对上向流生物活性炭工艺运行参数进行了分析概括,并提出了今后研究的主要方向和需要解决的问题。

上向流生物活性炭工艺参数设计与处理效果分析

上向流生物活性炭工艺是水厂深度处理的方法之一。文中通过对某上向流生物活性炭深度处理水厂的活性炭粒径、孔积率、比表面积强度、碘吸附值、亚甲蓝吸附值、强度、装填密度及灰分等参数选择优化进行了全面分析,对该水厂出水水质进行了总结。结论如下:(1)在进水负荷为500~1 000 m^(3)/h情况下,炭层膨胀率为11.8%~30.8%,炭层可整体处于微膨胀状态;(2)进水TOC质量浓度为1.30~3.60 mg/L情况下,深度处理工艺对TOC平均去除率为71%,较常规工艺提升25%;(3)进水COD_(Mn)质量浓度为1.18~4.66 mg/L情况下,深度处理工艺对COD_(Mn)平均去除率为71%,臭氧活性炭工艺单元对COD_(Mn)的去除率约为25%;(4)以COD_(Mn)去除效果作为炭池反冲洗指导参数,在气温为17~33℃条件下,过滤周期为8 d较为合适。以上结论可为亚热带地区上向流活性炭的工程应用提供重要参考。

臭氧-上向流生物活性炭工艺运行参数的优化

以典型含氮消毒副产物(N-DBPs)--二氯乙腈(DCAN)和二氯乙酰胺(DCAM)前体物的去除为目标,综合考虑浑浊度、CODMn、溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)等指标的去除效果。通过调整臭氧投加量、上升流速、反冲洗周期、反冲洗时间4个因素,研究臭氧-上向流生物活性炭(O3-UBAC)工艺对典型N-DBPs的去除效果,确定O3-UBAC工艺的最佳运行参数:在春季和秋季时,最佳臭氧投加量为1.2 mg/L,最佳上升流速为9 m/h,最佳反冲洗周期为11 d;在夏季藻类暴发时,最佳臭氧投加量为1.6 mg/L,最佳上升流速为10 m/h,最佳反冲洗周期为9 d;在初冬蟹塘排水时,最佳臭氧投加量为1.5mg/L,最佳上升流速为8 m/h,最佳反冲洗周期同夏季,为9 d。春夏秋冬四季O3-UBAC工艺的最佳水反冲洗时间为30 min。

南京地区水厂上、下向流生物活性炭工艺应用效能对比

通过对南京地区两水厂中上向流和下向流生物活性炭(biological activated carbon,BAC)池的长期检测,系统对比了两种类型BAC的净化效能和自身性能变化规律。结果表明,在水厂长期运行过程中,上向流BAC池对氨、高锰酸盐指数等水质指标的总体去除效能优于下向流BAC池;上向流、下向流BAC池中BAC的碘值和亚甲蓝值衰减程度相近,但上向流BAC池中BAC颗粒的吸附性能优于下向流水厂;运行8年后,两类BAC池中生物量和生物活性都趋于稳定,但上向流BAC池中的微生物群落丰富度较高,生物降解性能较好。

臭氧-上向流生物活性炭-砂滤工艺长期运行效果研究

分析了臭氧-上向流生物活性炭-后置砂滤组合工艺对有机物的去除效果,考察了不同进水浊度对组合工艺运行效果的影响,分析了臭氧氧化池溴酸盐生成量。结果表明,组合工艺可以承受3.0~7.5NTU浊度变化的冲击;长期运行结果显示,组合工艺对有机物指标有较好的去除效果,较高的温度有利于水中有机污染物的去除;臭氧进水浊度小于4 NTU时,组合工艺出水中CODMn、UV254和TOC的含量分别为1.25mg/L、0.017cm^(-1)、1.539mg/L,组合工艺出水溴酸盐长期均低于5μg/L,符合国家水质标准的要求。

臭氧-生物活性炭工艺的关键影响因素研究进展

作为现今净水厂深度处理的主流技术,臭氧-生物活性炭工艺通过将臭氧氧化、活性炭吸附降解联用,具有绿色、高效、处理效果好等优点。本文对O_(3)-BAC工艺的关键影响因素--臭氧氧化副产物及活性炭理化性质进行了探讨,综述了臭氧氧化有机污染物的过程,副产物对活性炭吸附以及生物降解的影响,深入分析了活性炭孔隙结构、官能团、π电子供受体及表面电荷等理化性质对其吸附以及生物降解过程的影响,对O_(3)-BAC工艺设计提出了合理建议。

上向流生物活性炭与超滤工艺联用水质净化研究

针对上向流生物活性炭滤池出水中颗粒物、微生物含量较高的问题,研究了炭池后采用超滤工艺的水质净化效能以及膜污染控制问题,为饮用水深度处理组合工艺的应用提供理论指导。结果表明,超滤膜出水水质得到改善,膜后出水浊度均小于0.1 NTU,粒径>2μm的颗粒数均小于6个/m L,细菌总数与异养菌总数均显著减少,去除率约为99%。同时,增加含过氧化氢水进行反冲洗处理可以灭活膜上附着的细菌,降低膜阻力,减轻膜污染程度。超滤工艺对上向流生物活性炭滤池出水有良好的净化效能,并可以保持长期稳定运行。

后置下向流臭氧-生物活性炭工艺深度处理工程应用

针对水源水质存在的微污染问题及出水水质提升的需求,在水厂常规处理工艺基础上增加了后置下向流臭氧-生物活性炭深度处理工艺,解决了一般常规处理工艺难以消除的微污染问题,使处理水质得到了全面提升。工艺设计上对布置形式、池型选择、设计参数、设备选型进行了优化,将深度处理工艺后置,采用较厚炭层和砂层的下向流活性炭翻板滤池,并在预臭氧和后臭氧-炭滤工艺处分别设置超越管,保证了深度处理效果优良及工艺运行操作灵活。通过对工艺的技术和经济分析总结,为水质提升工程提供应用经验。

前置下向流生物活性炭滤池工艺组合若干问题探讨

臭氧生物活性炭工艺在工程应用中出现的微型动物泄露风险日益受到人们的重视,为提高供水安全性,国内一些水厂采用前置下向流生物活性炭滤池工艺,将砂滤池作为水厂处理系统最后水质控制处理单元。在生产运行过程中,前置下向流生物活性炭滤池工艺充分发挥加氯灭活与砂滤拦截的协同作用,有效控制微型动物的泄露风险,确保供水水质的生物安全性。从生产运行控制的角度对前置下向流生物活性炭滤池工艺进行探讨分析。

饮用水处理中臭氧—生物活性炭工艺机理

详细叙述了臭氧—生物活性炭工艺去除水中污染物的机理,并探讨了生物活性炭中生物降解与炭吸附的相互联系,提出了进一步的研究方向。

低温下膜-生物活性炭工艺深度处理回用水的试验研究

开展低温下膜-生物活性炭工艺深度处理回用水的试验研究,探讨该工艺低温运行的可行性及作用机制。结果表明,采用HRT为3h的膜-生物活性炭反应器对回用水中有机物具有良好的去除效果,CODCr、UV254、UV410的去除率分别稳定在33%、35%、40%;对NH3N的去除效果不明显,其平均去除率在15%左右,主要受原水浓度过高的影响。同时与其他工艺进行对比研究,结果表明,由于该工艺结合了膜分离、活性炭吸附、生物降解三者的综合作用而表现出明显的优势。

臭氧在生物活性炭工艺中作用的中试研究

为验证臭氧在生物活性炭工艺中所起的作用,在中试系统上考察了生物活性炭与臭氧生物活性炭工艺对原水有机物的去除效能。结果表明,臭氧生物活性炭工艺对CODMn、UV254、BDOC和AOC的去除率比生物活性炭工艺分别高出21%、37.28%、10%和26.4%。在生物活性炭前设置臭氧工艺不仅能够有效降低出水中的有机物含量,而且可以在较低投氯量的条件下使细菌的致死率达到近100%。因此,为更好地发挥生物活性炭在水处理中对有机物的去除作用,应在生物活性炭前增设臭氧工艺。

臭氧—生物活性炭工艺去除AOC和有机物的效果研究

对某水厂深度处理各段工艺出水水质进行了分析,重点考察臭氧—生物活性炭深度处理工艺对太湖原水AOC的去除效果。结果表明,深度处理工艺对DOC和UV254去除效果良好,去除率分别为35.76%和57.58%;臭氧—生物活性炭深度处理工艺对AOC去除效果有限。

臭氧-生物活性炭处理微污染水源水的工艺及其发展

介绍了臭氧生物活性炭处理微污染水源水的基本原理、工艺流程,以及国内外该技术的研究和发展状况,提出了应用该法时需注意的一些问题。研究表明,臭氧生物活性炭净水技术能够有效地去除水中的有机物、氨氮,对水中的无机还原性物质等也有很好的去除效果,并且能有效地降低出水致突变活性,保证饮用水安全,是一种值得推广的净水技术。

生物活性炭滤池-流化床复合工艺处理农药废水的研究

[目的]研究多级生物活性炭滤池-流化床复合工艺对农药废水的处理效果。[方法]应用多级生物活性炭滤池-流化床复合工艺处理某农药企业综合废水,考察了其对CODCr、BOD5、NH3-N和SS的去除效果及影响因素。[结果]该复合工艺对农药废水具有良好的处理效果,稳定运行后,CODCr、BOD5、NH3-N和SS的平均去除率能达到91.6%、96.2%、90.2%和87.5%,出水水质可以稳定达到天津市《污水排放综合标准》(DB12/356-2008)中三级的要求。[结论]该试验系统结构简单,运行可靠,为农药生产企业综合废水的深度达标处理提供了一种稳定、简便和经济的解决方案。

四川什邡市某水厂臭氧-生物活性炭深度处理工艺分析

对四川什邡市某水厂臭氧-生物活性炭(O3/BAC)深度处理工艺进行分析,阐述了O3/BAC工艺的工程经验和措施,具体工艺方案为:在有空气分离制氧企业的城市,当臭氧耗量Q≤60 kgO3/h时选择外购液氧,反之可考虑现场空气分离制氧;预臭氧氧化效果与O3加注量Q的相关性大于接触时间T的影响,若原水需杀藻,T建议≥5 min;主臭氧接触池三段式最佳投加比例为4∶3∶3,控制CT值(CT≥4 min.mg/L)对杀灭"两虫"有表征意义;活性炭吸附与结构性能的关键指标建议值为:碘值≥900 mg.g-1,亚甲兰值≥150 mg.g-1,比表面积≥1000 m2.g-1,总孔容积≥0.6 cc.g-1;炭滤池上设透光密封罩,炭层下增加500 mm砂层,并降低设计滤速对保障运行安全、降低微生物穿透滤层的风险有利。

臭氧-生物活性炭-砂滤组合工艺运行效果分析

介绍某水厂采用"臭氧-生物活性炭-砂滤"深度处理组合工艺处理引黄水库水,考察了不同进水浑浊度对组合工艺长期运行效果的影响,同时对组合工艺各单元的有机物种类及分子量分布的变化进行了分析。长期运行结果表明:(1)组合工艺对不同水质条件下的有机物指标有较高的去除效果,较高的温度有利于水中有机污染物的去除。(2)臭氧的主要作用在于将大分子量的有机物氧化为小分子量有机物,故臭氧生物活性炭工艺对COD_(Mn)2、UV_(254)和DOC有良好的去除作用。整个工艺对氨氮的去除率在40%~50%,对亚硝酸盐氮的去除率在80%~90%。(3)臭氧活性炭工艺对可生物降解有机物有较好的去除效果,砂滤工艺主要去除D0CD&A。(4)上向流BAC柱活性炭颗粒间空隙率较大,降低了对浊度的机械截留,其后置的砂滤池可起到稳定出水浊度,保证出水微生物安全性的作用。

对叶百部总生物碱活性炭脱色工艺研究

目的建立活性炭对对叶百部总生物碱提取物进行脱色纯化处理方法。方法以温度、活性炭用量、时间及pH值为考察因素,总生物碱含量、脱色率为考察指标,确定最佳脱色工艺。结果最佳工艺为35℃下、每10 g原药材加入活性炭3 g、pH值6.4、吸附7 min,脱色率以分光光度计为65.8%,以目视比色计为0.362 5,总生物碱损失率为26.2%。结论活性炭脱色法可用于百部总生物碱的纯化处理。

上向流生物活性炭吸附池的运行特性研究

结合实际生产运行管理的需求，研究了上向流生物活性炭吸附池的膨胀率变化规律、炭床水头损失，以及炭床的颗粒特征。研究结果表明：20~50目新炭在上升流速分别为10m／h、12m／h和15m／h条件下，膨胀率分别为31％、43％和64％，运行3个月后的活性炭膨胀率低于新炭，下降8到15个百分点；水温对膨胀率的影响很大，水温越高炭层膨胀率越低，上升流速分别为12m／h、13．6m／h和15．85m／h条件下，2．5m厚炭层的水头损失分别为0．501TI、0．60m和0．65m；上向流吸附池新炭选择时，不可忽视强度和均匀性系数指标的重要性，初期投产时，灰分、漂浮率、均匀系数等指标有明显降低，且炭床分层现象较为明显。

臭氧-生物活性炭工艺间歇性运行的生物量保持方法

研究臭氧-生物活性炭工艺在间歇性运行时炭层中生物量的保持方法以及不同保存方式对该工艺重新运行净化效能的影响。结果表明,臭氧-生物活性炭工艺在停止运行后对生物活性炭柱采用浸泡保存时,活性炭层中的水质发生了很大的变化,活性炭层中的生物量发生了下降。同时周期性的换水能够延缓活性炭柱在浸泡保存时生物量的下降速度。在臭氧-生物活性炭工艺重新运行期间,周期换水减少生物量的下降虽然对浊度和UV254的去除效果影响不大,但是能够使得臭氧-生物活性炭工艺在短时间内对CODMn和NH3-N的去除率接近活性炭工艺在保存之前对其的去除率。