臭氧活性炭深度处理工艺中微生物泄漏防控的生产性试验研究

本研究以上海市某水厂臭氧活性炭深度处理工艺为研究对象,研究活性炭滤池微生物泄漏特征,并通过生产性试验优化臭氧和活性炭工艺防控微生物泄漏。优化前活性炭滤池出水中细菌、总大肠菌群和异养菌均有不同程度的泄漏,对应总数分别比进水时增加了8倍、7倍和21倍;将臭氧投加量控制在0.8 mg·L^(-1)以上,炭滤池反冲洗周期缩短至3 d,同时气冲和水冲时间减少至5 min+5 min,对于控制活性炭滤池微生物泄漏有较好的效果。

水厂臭氧-生物活性炭工艺对短链PFCs及DOM去除特性的中试

全氟化合物(PFCs)在水环境中广泛分布并存在潜在毒性,活性炭吸附是目前被认为从饮用水中去除PFCs的有效技术之一。然而,关于臭氧-生物活性炭(O3-BAC)在实际水体中对短链PFCs去除特性的研究较少,因此在目前地表水环境中短链PFCs的污染水平不断升高的背景下,亟需评估该工艺的应用效果。文中以水厂砂滤产水为水源,研究了3种短链PFCs(PFBA、PFPeA、PFHxA)和溶解性有机物(DOM)在连续运行90 d的O3-BAC中试装置中的去除效果,同时探讨了关停臭氧和臭氧的投加量对短链PFCs和DOM去除效果的影响。结果表明,随着运行时间的延长,3种短链PFCs在O3-BAC中试中的去除率显著下降并且出现了PFCs穿透和解吸附现象,去除率下降程度为:PFBA>PFPeA>PFHxA,而DOM相关的DOC、UV_(254)和Φ_((T,n))指标的去除率下降程度则相对缓慢。臭氧的投加能够氧化DOM从而改善短链PFCs在炭滤中的吸附去除,关停臭氧后流入炭滤的DOM会抢占已吸附短链PFCs的吸附位点,使PFCs解吸附提前发生。过高的臭氧投加量又会使更具竞争性的低分子量有机物增多,从而削弱炭滤对短链PFCs的去除能力。

生化+芬顿氧化+臭氧催化氧化+生物活性炭组合工艺在医化废水处理中的应用研究

某医化园区各医化企业废水经企业内污水处理站处理达到纳管标准(COD浓度不超过500 mg/L)后排入下游污水处理厂。目前各企业排水COD_(Cr)浓度在200~450 mg/L之间,废水的BOD_(5)/COD_(Cr)只有0.1左右,可生化性较差,容易对下游污水处理厂造成影响。目的:在医化废水进入下游污水处理厂前,使医化废水COD_(Cr)达标。方法:采用生化+芬顿氧化+臭氧催化氧化+生物活性炭组合工艺对医化废水进行中试研究。中试进水COD_(Cr)浓度在206~284 mg/L之间,中试规模为0.5 m^(3)/h。分别考察生化、芬顿氧化、臭氧催化氧化和生物活性炭工艺对COD_(Cr)的处理效果和组合工艺的整体效果。结果:生化、芬顿氧化、臭氧催化氧化和生物活性炭工艺对COD_(Cr)的平均去除率分别为35%、47%、23%、34%,组合工艺的去除率为83%,出水COD_(Cr)浓度为36~47 mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中一级A标准。结论:该组合工艺具有较好的耐负荷冲击能力,适于医化废水的处理。

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。

臭氧—生物活性炭工艺处理印染废水工程实例

针对印染类企业废水污染物浓度高、成分复杂、可生化性差、排放管理要求严等特点,采用“混凝沉淀+生化+臭氧+生物活性炭”组合工艺进行深度处理排放。介绍了工程背景、工艺流程、主要设计参数、运行效果及运行成本。工程实践表明,该工艺系统处理效率高,运行稳定可靠,在进水CODCr≤1300 mg/L条件下,出水CODCr为35~60 mg/L,平均去除率>95%,出水水质满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)表3水污染物特别排放限值要求。在不计设备折旧成本及人工费情况下,直接运行费用约为2.17元/m3,实现了在较低运行成本下获得较好的出水水质。该工程可为同类项目提供技术参考。

净水厂生物活性炭微生物解析和风险研究进展

系统梳理了活性炭表面存在的微生物类群和优势物种,其中原核生物中变形菌门和拟杆菌门常为其中的优势菌门,真核生物以原生动物和微型后生动物为主;并对某些优势菌群在污染物去除过程中的潜在功能进行了总结,大多数为好氧的化能有机异养微生物。还探讨了可能存在的风险微生物,水源性耐氯细菌病原体属于放线菌亚纲、芽孢杆菌纲和γ-变形菌纲;并归纳了影响微生物群落的因素,包括载体、水质条件、剩余臭氧和进水流向。研究结果有望为净水厂臭氧/生物活性炭工艺的精确调控提供理论依据和技术支撑。

煤基活性炭在臭氧-生物活性炭净水工艺中的应用及展望

水源水污染的加剧及用水标准的提高,使高效、经济的臭氧-生物活性炭(O_(3)-Biological Activated Carbon,O_(3)-BAC)饮用水深度净化工艺应用更加广泛。基于O_(3)-BAC工艺及净化机制,讨论煤基活性炭的作用和失效判断方法,分析净水用活性炭关键影响因素。结合煤基压块活性炭的生产工艺、所用原料煤及配煤调节孔结构的研究现状,展望了煤基活性炭在O_(3)-BAC净水工艺中的发展趋势。活性炭在O_(3)-BAC工艺中具有吸附、协同及生物载体作用,对溶解性有机物、异味和消毒副产物都有较好的净化效果。漂浮率、强度、装填密度及孔结构是O_(3)-BAC用活性炭关键指标,压块活性炭孔隙可调、强度高、漂浮率低,表面粗糙截污能力强,依托国内稀缺的原料煤资源生产的活性炭有望满足O_(3)-BAC工艺对活性炭组成性能指标的严苛要求。由于利用配煤技术很难在工业生产规模上准确、量化地调控活性炭孔结构,O_(3)-BAC滤池中采用活性炭混配技术是目前可行的解决方案,值得进一步研究。此外,现有的活性炭标准体系尚不能全面涵盖生产、应用的各个环节,需尽快研究制定滤池反冲洗、活性炭服务期限、再生技术指标等标准。

臭氧生物活性炭深度处理工艺在泉州金鸡水厂的应用研究

本文以泉州金鸡水厂为研究对象,围绕臭氧生物活性炭深度处理工艺展开研究。在确认金鸡水厂概况及现状后,分析了金鸡水厂在饮用水品质净化方面存在的问题及需求,并结合金鸡水厂的实际情况,讨论臭氧生物活性炭深度处理工艺的具体应用,以供相关人员参考借鉴。

臭氧-生物活性炭法深度处理钞票纸厂废水的试验研究

某钞票纸厂废水先进行生化处理,后进行深度处理,出水达到中水回用标准。本试验采用臭氧-生物活性炭法,提出“臭氧+活性炭生物滤池+纤维转盘滤池”的组合工艺,对钞票纸厂废水进行深度处理。试验结果表明,该工艺可以明显削减造纸废水的化学需氧量(COD)和悬浮物(SS)含量,COD从77.2 mg/L下降到28.8 mg/L,而SS从18.8 mg/L下降到4.5 mg/L,完全达到企业中水回用的标准。

前置上向流臭氧生物活性炭深度处理水厂浮游动物监测与控制

对水厂全流程出水中浮游动物进行分类监测,浮游动物平均检出值从高到低依次为原水、沉后水、炭后水、滤后水、出厂水。原水浮游动物总量202~4456个/100 L,活体占比1%~4%。混凝沉淀为浮游动物去除的主要工艺段,沉后水浮游动物总量1.2~15.9个/100 L,去除率92.1%~99.9%。上向流活性炭滤池出水浮游动物0.15~3.87个/100 L,检测值和检出率均低于沉淀池出水。南方地区选用的上向流臭氧生物活性炭滤池,在微型动物孳生控制方面较下向流生物活性炭滤池更具优势。滤池过滤可进一步降低出水中浮游动物数量,但仍存在浮游动物穿透滤池的风险。可通过提前预警,采取强化混凝沉淀、滤前加氯及滤后加拦截网的方式进行防控。

预臭氧与后臭氧-生物活性炭联用工艺研究

利用静态批量和动态连续试验初步研究了预臭氧及预臭氧与后臭氧-BAC组合工艺对南方某含溴离子水库水的处理效果和相应的处理条件.静态实验结果表明,预臭氧反应量在0.5～1.0mg/L范围内,在有效去除消毒副产物(DBPFP,主要包括THMFP和HAAFP)的同时,臭氧副产物溴酸可以控制在10μg/L以下,而继续增加臭氧反应量则会导致DBPFP的增加.当水中溴离子浓度达到96μg/L时,使用臭氧必须采取溴酸控制措施.连续动态实验结果表明,预臭氧与臭氧-生物活性炭组合工艺对于2μm以上颗粒物、CODMn、TOC等的去除均有明显的效果,可以进一步抑制DBPs的形成.

臭氧化-生物活性炭深度处理工艺安全性研究

介绍了采用臭氧化 生物活性炭处理的饮用水生物稳定性 ,同时对水的致突变性和消毒副产物前质等问题进行分析。研究结果表明 ,采用臭氧化工艺会导致AOC有所升高 ,但后续生物活性炭工艺将有利于提高出水的生物稳定性 ,并明显降低水的致突变活性 ;臭氧化对三卤甲烷前质和卤乙酸前质均具有很好的去除效果 ,生物活性炭对卤乙酸前质表现出较好去除效果 ,但对三卤甲烷前质的去除效果有限。总之 ,臭氧化 生物活性炭处理工艺充分发挥了臭氧化和生物活性炭两种水处理技术的优点 ,并相互促进和补充 ,是一种高效的除污染技术 。

臭氧/陶瓷膜对生物活性炭工艺性能和微生物群落结构影响

利用处理量为120m3/d的臭氧/陶瓷膜-生物活性炭(BAC)组合工艺处理微污染原水,对工艺性能和BAC中的微生物多样性和种群结构进行了研究.结果显示,组合工艺可有效去除微污染原水中的有机物和氨氮.臭氧曝气提高了溶解氧浓度,改善了后续BAC工艺对氨氮的去除效果.组合工艺对氨氮和CODMn的总去除率分别约为90%和84%,其中BAC在污染物的去除中发挥了重要作用.组合工艺和传统工艺中BAC床层共检测到36个门类的细菌.与传统BAC工艺相比,臭氧/陶瓷膜降低了后续BAC中微生物群落结构的多样性和均匀度.组合工艺BAC中存在丰度较高的亚硝化单胞菌属和硝化螺旋菌属,可能对氨氮的去除具有重要的作用.臭氧/陶瓷膜对后续BAC中致病菌和条件致病菌有很好的预处理和抑制作用,显著降低了其相对丰度,提高了饮用水的生物安全性.

臭氧生物活性炭深度处理黄浦江上游原水

对黄浦江上游原水进行臭氧生物活性炭中试研究表明:在臭氧有效投量为2.0 mg/L、臭氧接触塔和活性炭柱停留时间均为11 m in的条件下,臭氧生物活性炭工艺对水中CODMn和UV254的平均去除率分别为29.95%和48.83%,出水CODMn和UV254值分别为2.96 mg/L和0.053cm-1;为保证炭柱出水氨氮浓度≤0.5 mg/L,建议控制炭柱进水氨氮浓度≤1.5 mg/L;水温、进水浓度、炭柱停留时间以及臭氧投量对污染物去除效果均有一定的影响。

臭氧/生物活性炭深度处理循环养殖废水

随着工厂化循环水养殖的不断发展,高浓度循环养殖废水对环境污染日益严重。为实现环境友好和资源节约,采用臭氧/生物活性炭对循环养殖废水进行深度处理中试研究。实验结果表明,臭氧化臭氧最佳投加量为4mg/L,显著增强水体的可生化性,使TOC(总有机碳)/UV254(在波长为254nm处的单位比色皿光程下的紫外吸光度)提高80%。臭氧/生物活性炭对循环养殖废水中的有机物和氨氮具有良好的去除效果。臭氧/生物活性炭对TOC、高锰酸盐指数和UV254的最终去除率比生物活性炭分别高11.9%、13.4%和6.5%。臭氧/生物活性炭和生物活性炭对氨氮的最终去除率分别为96.0%、90.7%。

臭氧/生物活性炭深度处理密云水库水中试研究

采用臭氧/生物活性炭工艺(O3/BAC)对密云水库水进行深度处理中试研究,试验结果表明:臭氧/生物活性炭工艺的处理效果优于单独活性炭工艺(GAC),在最佳臭氧投加量(2.0mg/L)下,O3/BAC对CODMn、UV254、BDOC的去除率分别比GAC工艺的高9.9%、30.5%、12.9%;同时,活性炭的结构特征对于生物降解作用有重要影响,破碎炭对BDOC的去除效果明显优于柱状炭的。

臭氧-固定化生物活性炭去除煤气废水中酚的研究

将降解酚类化合物的高效工程菌固定在活性炭上,采用臭氧-固定化生物活性炭(O3-IBAC)工艺处理煤气废水。研究证明:在臭氧投量为18mg/L ,接触时间为2 0min时,臭氧可以改变水中有机物的结构,但是有机物的总量没有明显的变化。当煤气废水进水COD、酚类的质量浓度分别为5 0 0mg/L、95mg/L左右时,采用O3-IBAC工艺对两者的去除率可以分别达到80 %、92 %以上。系统运行6个月后,IBAC上工程菌分布均匀,炭数量可达6 .1×10 3cfu/g ,而且工程菌在种类上仍然占优势。同时,运用生态位理论解释了工程菌可以长期稳定存在。

臭氧—生物活性炭工艺深度处理石化废水

研究了臭氧—生物活性炭(O3-BAC)工艺在石化废水深度处理中的效能,为应用提供一定的理论依据。试验结果表明,当O3的投加量为6mg/L、接触时间为30min、炭柱停留时间为30min时,O3-BAC工艺对COD、油类、色度的去除率分别为69%、86%、88%,同时O3和BAC协同作用使O3-BAC的活性炭柱出水水质稳定,延长了活性炭的使用寿命。试验证明,O3-BAC工艺在石化废水深度处理中的应用是可行的。

臭氧投加量对臭氧-生物活性炭组合工艺影响的研究

为研究臭氧投加量对臭氧-生物活性炭(O3-BAC)组合工艺深度处理再生水效果的影响,在中试系统中考察了随臭氧投加量的变化O3-BAC组合工艺对再生水中常规指标的去除效能。研究结果表明,臭氧反应接触时间为30 min,活性炭滤池空床接触时间(BECT)为15 min时,当臭氧投加量在1～10 mg/L范围内变化,组合工艺对色度、高锰酸盐指数、UV254、DOC和SUVA去除率分别在46.4%～93.3%、10.5%～30.5%、18.4%～53.5%、1.4%～9.0%和17.2%～49.1%范围内;当臭氧投加量为6 mg/L时,O3-BAC组合工艺对再生水中NH3-N的去除率达到最大,为45.8%,此时对再生水中色度、高锰酸盐指数、UV254、DOC和SUVA的去除率分别为86.7%、17.3%、40.7%、5.7%和37.1%。可见,O3-BAC组合工艺深度处理再生水能够有效去除有机物,综合改善水质,有很好的应用前景。

臭氧—生物活性炭与单独活性炭工艺处理效果比较

为有效去除水中有机物,明确是否应在活性炭前投加臭氧,比较了臭氧-生物活性炭（O3-BAC）和单独活性炭（GAC）过滤对CODMn、UV254和TOC的去除效果以及两套系统对提高水质生物稳定性的作用.研究发现,O3-BAC对CODMn、UV254和TOC的平均去除率比GAC分别高10.3%、11.1%、7.1%,对AOC的去除率＞80%,出水AOC浓度为25.9～46.4μg乙酸碳/L,属生物稳定性水质;单独GAC柱对AOC的去除率在40%左右,出水AOC浓度为85.8～117.6μg乙酸碳/L,有时不能满足水质生物稳定性的要求.可见在活性炭前投加臭氧,可以强化活性炭对有机物的去除作用,延长活性炭的使用周期,增强活性炭滤池的生物降解能力.