后置臭氧-生物活性炭工艺在水厂改造中的若干设计点探讨

随着城市供水提质增效工作的逐步推进,越来越多的既有水厂采用了臭氧-生物活性炭(O_(3)-BAC)工艺提高出水水质。相较于前置O_(3)-BAC工艺,后置O_(3)-BAC在既有水厂提标改造中优势明显。它能承受较大的进水水量波动,改造过程管道接驳难度低,运行管理模式成熟,但是它也会提高现状构筑物运行负荷、加大回收回流量。结合深圳市某座水厂深度处理工程实例,一方面对改造中工艺构筑物的水量负荷、新增废水的回用设计等进行了计算和分析,另一方面创新地提出了用地面积受限条件下,可以采用组合式构筑物叠层清水池的设计方式。最后,本项目总结了构筑物设计水量需结合外循环用水来确定,且新增活性炭池废水水量较大,需充分考虑均匀回流。

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。

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-活性炭工艺在东营某水厂升级改造中的应用

东营市垦利区某水厂为提高供水水质,需对现状水厂进行升级改造。水厂总规模为6万m^(3)/d,拟建地块的吨水用地指标偏低,出水水质在执行国家现行的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)基础上,要求浑浊度小于0.3 NTU。文章总结了该水厂处理工艺升级改造方案的比选、制定,详细介绍了臭氧-活性炭工艺在该项目中的设计及应用。该水厂臭氧-活性炭深度处理工艺的运行改善了水的色度、臭和味等感官指标,提高氨氮、亚硝酸盐、有机卤化物等耗氧指标的保障率,特别是当夏季水质恶化、水源含泥沙量较大时,可保障出水水质稳定,保证城市供水安全。

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。

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-生物活性炭组合工艺中最佳臭氧投加剂量的确定

在水处理过程中投加臭氧，可提高饮用水的可生物降解性．臭氧氧化后继的生物过滤，可以减少水中可生物降解有机物数量，提高饮用水的生物稳定性．试验表明，臭氧投加量2～8mg／L可使AOC—P17，AOC-NOX和BDOC分别增加20．9％～85．5％，42．1％～158．2％和21．4％～84．4％．臭氧投加量为3mg／L时，AOC和BDOC增加得最多，即3mg／L的臭氧投量为最佳投加剂量．生物活性炭滤柱（BAC）出水AOC浓度（乙酸碳）均低于50μg／L，在35．9～46．6μg／L之间，属于生物稳定性水质．

臭氧-生物活性炭深度处理工艺对微污染原水中营养物的去除研究

建立了一套臭氧-生物活性炭给水深度处理中试装置,以南方某市Ⅲ～Ⅴ类微污染水源为原水,经过1个水文年的中试,研究了深度处理工艺对水中营养物质,如氮、磷、碳、铁、锰等的去除效果,通过与同水源常规处理工艺水厂出水水质的对比,探讨了深度处理工艺对去除水中营养物的优势。结果表明,对于水中的营养性指标(氨氮、总磷、铁、锰、AOC),臭氧-生物活性炭深度处理工艺出水较常规工艺出水有了大幅度的降低,出厂水的营养状况下降明显,一定程度上抑制了管网中细菌的再生长,增加了饮用水的生物稳定性和安全性。

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。

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。

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-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。

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。

用生物测试评价臭氧-生物活性炭净水工艺

设计了一组基于生物标记物的生物测试方法,并用于评价南方某水厂臭氧-生物活性炭中试工艺对水中痕量有机有毒污染物的去除效果.测试方法包括检测类雌激素效应物质的重组基因酵母试验,检测遗传毒性物质的SOS/umu试验和检测芳烃（Ah）受体效应物质的EROD试验.研究表明,仅在水库原水中存在很低浓度水平的间接遗传毒性物质,水处理各工艺出水均为阴性.工艺对类雌激素效应物质和Ah受体效应物质的去除率分别为91.3%和90.6%,主要在臭氧工艺段得到有效去除.采用成组生物标记物方法可以对饮用水中的痕量有机污染物进行毒性筛选或测试,适用于对水处理工艺的风险评价.

臭氧-活性炭和BAF-生物强化过滤工艺处理微污染水源水的对比试验研究

以广州东江某水源水为试验水质,从主要污染物的去除效果、装置的运行维护及经济效益等方面,对比研究了臭氧-活性炭深度处理与BAF-生物强化过滤的中试工艺。结果表明:氨氮去除率方面,两种工艺分别为95.8%和91.7%;亚硝酸盐氮去除率方面,分别为97.5%和92.5%;CODMn去除率方面,分别为61.0%和62.2%。两种工艺在运行维护方面,各有优劣。但采用BAF-生物强化过滤工艺工程投资减少20%以上,运行费用降低60%以上,更适于普遍推广。

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。

臭氧-生物活性炭工艺对有机物致突变性的影响

以南方某市水厂的中试试验为基础,结合Ames试验,重点研究了臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中有机物致突变性的影响.结果表明,砂滤水表现为致突变阳性,其中的致突变物质为移码型致突变物而不是碱基置换型致突变物,臭氧活性炭工艺可去除水中部分移码型致突变物,使得致突变阳性水转化为致突变阴性水.

臭氧-生物活性炭工艺处理化工污水中试研究

针对兰州石化公司污水处理厂二级生化处理出水可生化性较低,色度比较高的问题,通过采用臭氧-生物活性炭工艺(O3-BAC)对污水处理厂二沉池出水进行深度处理,分析了该工艺对CODCr、氨氮、色度的处理效果。结果表明:处理后出水CODCr为26.7mg/L,氨氮为0.18mg/L,色度约5倍,效果良好。

臭氧-生物活性炭工艺在废水处理中的研究与应用

概述活性炭吸附工艺、臭氧氧化工艺以及臭氧-生物活性炭工艺的降解机理、发展及应用;分析臭氧-生物活性炭工艺在国内外应用的典型案例,以及介绍该工艺在污水处理、污水深度处理以及中水回用方面的研究进展。