臭氧氧化工艺溴酸盐控制中试研究

通过1m3/h的中试装置研究了臭氧氧化工艺处理引黄水库水时溴酸盐控制技术。结果表明,在臭氧投加量为1.5mg/L时,臭氧氧化后溴酸盐产生量为0.006mg/L,活性炭过滤出水溴酸盐为0.002mg/L;在相同臭氧投加量条件下,降低原水pH、投加高锰酸钾和过氧化氢后溴酸盐生成量分别减少了50%、33%和100%,活性炭后出水中均未检出溴酸盐,同时提高了有机物去除率。

臭氧投加方式对溴酸盐生成量的影响

为研究饮用水臭氧氧化过程中臭氧投加方式对溴酸盐生成量的影响,采用水库水添加溴离子的配水进行烧杯试验,比较瞬时单点投加、多点投加和连续投加臭氧时的溴酸盐生成量。结果表明:在臭氧投加量相同和接触时间一致的条件下,采用连续投加或多点投加时生成的溴酸盐量大大低于瞬时单点投加时生成的溴酸盐量。最后探讨了相关的机理,提出了溴酸盐的控制对策。

水中有机物对紫外光催化还原溴酸盐的影响

通过一步水热法制备了TiO_(2)与TiOF_(2)用于考察不同水质条件下紫外光催化控制还原BrO_(3)^(−)的效率.结果表明,TiO_(2)在纯水中还原BrO_(3)^(−)的效率(120min还原78.5%)显著高于TiOF_(2)(120min还原57.0%).但当体系中存在难降解有机物(莠去津)或天然有机物(腐殖酸)时,TiOF_(2)还原BrO_(3)^(−)的效率则优于TiO_(2).TiOF_(2)尤其在20μmol/L莠去津和20μmol/L BrO_(3)^(−)共存条件下展现了良好的同步降解莠去津和还原BrO_(3)^(−)的特性,在反应120min后,莠去津的降解率和BrO_(3)^(−)的还原率分别达到了48.5%和99.0%.此外,TiOF_(2)比TiO_(2)表现出更强的抗水中有机物干扰的能力.当溶液中腐殖酸浓度为5mg/L时,TiO_(2)和TiOF_(2)体系中BrO_(3)^(−)的还原率分别为13.8%和29.8%,后者表现出更为稳定的BrO_(3)^(−)还原效率.在紫外光深度净水体系中,TiOF_(2)具有更强抗水质干扰能力,更能适应水质条件变化带来的影响.

铁氧化物复合氧化铝催化臭氧化过程中溴酸盐的生成控制

以市售活性炭、硅藻土和氧化铝小球为载体,考察了负载铁基活性组分对催化臭氧化过程中溴酸盐的控制情况,其中,铁基复合氧化铝小球体现出更好的溴酸盐还原特性和催化剂稳定性,证实催化剂中铁氧化物是溴酸盐得到有效控制的主要活性组分。进一步考察了铁基复合氧化铝小球催化臭氧化处理实际原水过程中对溴酸盐的生成控制,以及反应过程中溶解性有机碳(DOC)的去除情况。结果表明,与单独臭氧化相比,该催化剂既能有效去除水中的溶解性有机物,又能明显抑制溴酸盐的生成,反应50 h,其活性并没有明显下降。催化剂失活主要归因于吸附位点数量的下降,可以通过负载铁氧化物来实现催化剂的再生。

高臭味、高溴离子引黄水库水臭氧——生物活性炭处理技术研究与示范

针对黄河下游地区引黄水库水源高有机物、高臭味、高溴离子的水质问题,选择臭氧—生物活性炭深度处理技术作为解决臭味和有机微污染问题的主要对策,对臭氧接触池与生物活性炭池的优化设计和运行、高溴离子原水在臭氧化过程中溴酸盐的产生机理与控制技术等方面开展了深入的研究和试验,形成了臭氧—微膨胀上向流生物活性炭—砂滤集成技术。该技术以微膨胀上向流生物活性炭池代替传统的下向流活性炭池,对有机物的去除率提高了5%～10%,同时减少了水头损失,可减少一级水力提升,降低反冲洗频率;砂滤置于活性炭池之后,有效控制了微生物泄漏问题;提出了以CFD模拟及臭氧利用效率为设计依据的臭氧接触池设计技术;确定了氨氮和投加过氧化氢控制溴酸盐的重要技术参数。研究形成的关键技术成果应用于20万m3/d的鹊华水厂深度处理示范工程,出水水质全面达标,臭味问题得到解决,为类似水源地区新建水厂及老水厂升级改造提供了重要的技术支持。