TiO_2光催化臭氧氧化-生物活性炭工艺处理城市污水

将TiO2光催化臭氧氧化-生物活性炭(TiO2/UV/O3-BAC)新型组合工艺用于处理城市污水.在优化工艺参数下,该工艺对TOC和UV254平均去除率分别为47.4%和76.9%,比UV/O3-BAC和O3-BAC工艺对TOC平均去除率分别提高10.2和40.2%.3种组合工艺对有机物去除具有协同效应,其中TiO2/UV/O3-BAC工艺的协同效应最大,UV/O3-BAC工艺次之.TiO2/UV/O3过程将水中大分子有机物氧化成小分子,增加了出水的可生化性,从而有利于后续BAC对有机污染物的去除.二级出水中有机污染物主要是酚类和酞酸酯,经氧化处理后,芳香烃和含-C=C-有机物消失或浓度减少,同时也生成一些小分子氧化产物,但经BAC处理后,污染物种类与浓度均大为减少.

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。

臭氧化-生物活性炭净化水厂的运行效能

吉林省前郭炼油厂生产区及其居民区的优质饮用水净化水厂采用臭氧化生物活性炭工艺处理传统水处理厂的滤后水。传统水处理厂由混凝、絮凝、沉淀和快速过滤组成。该饮用水深度净化厂运行性能稳定，最后出水完全达到国家饮用水水质标准。ＧＣ／ＭＳ分析结果表明，最后出水中含有５种微量有机污染物，不含重点及潜在的有害的微量有机污染物，而传统水处理厂的滤后水含有１１５种微量有机污染物。

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-生物活性炭对有机物分子量分布的影响

测定了南方某水厂中试规模的臭氧-生物活性炭工艺不同处理阶段(原水、沉淀水、砂滤水、臭氧化水、生物活性炭出水)有机物(TOC和UV254)的分子量(MW)分布.分析了原水中生物可同化有机碳(AOC)的分子量分布.结果表明,AOC主要属于天然有机物(NOM)中MW<1kDa的部分.MW<1kDa的部分占可溶解性有机碳(DOC)的53%～67%,而AOC只占DOC的2.65%～5.91%,表明去除大部分DOC的臭氧-生物活性炭工艺并不能有效去除AOC.

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。

采用“臭氧-粉末活性炭-曝气生物滤池”组合工艺深度处理印染废水

采用"臭氧-微量粉末活性炭-曝气生物滤池"组合工艺,考察了苏南某污水处理厂二级出水深度处理的运行效果及作为回用水的可行性。结果表明,当投加的臭氧和粉末活性炭质量浓度分别为25mg/L和20 mg/L,曝气生物滤池的水力停留时间为6 h,气水比为3∶1时,组合工艺出水的ρ(COD)和ρ(NH3-N)平均值分别为49 mg/L和0.28 mg/L,出水平均色度为7,平均脱色率达90%,满足回用水水质要求。检测发现,臭氧氧化和粉末活性炭吸附对可溶性微生物产物有较高的去除率。

臭氧-活性炭技术对膜生物反应器膜污染减缓研究

本研究目的是探讨臭氧-活性炭技术对膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)膜污染减缓的影响。通过短期批式实验表明,粉末活性炭(power activated carbon,PAC)可强化臭氧的氧化效果,臭氧投加量超过0.25mg/(gSS)将恶化污泥混合液可滤性;对滤出液残余臭氧浓度检测表明,PAC的加入有利于维持本体溶液臭氧浓度。臭氧-活性炭技术引入MBR系统有助于膜污染的减缓,反应器内微生物活性受到一定的抑制作用,但对MBR出水水质影响较小;臭氧-活性炭减小了反应器内溶解性微生物产物(soluble microbial products,SMP)中的蛋白质及多聚糖含量,显著降低了污泥絮体中松散的胞外聚合物(loosely bound EPS,LB)及胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)中蛋白质浓度,以上结果表明应用臭氧-活性炭技术来延缓MBR膜污染是可行的。

焦化废水臭氧-生物活性炭的深度处理技术

焦化废水中含有一些难以生物降解的有机物和较高质量浓度的氨氮,生物处理出水不易达标排放.因此,采用臭氧-生物活性炭工艺对焦化废水生物处理出水进行深度处理.结果表明:当臭氧投量(质量浓度)为110 mg/L时,废水颜色基本脱除,生物处理出水中部分残留有机物得以降解;继续采用生物活性炭工艺,化学需氧量(COD)总去除率平均可达77.1%,NH4+-N的去除率达到31.6%,可以满足废水排放要求.

臭氧-生物活性炭技术在水处理中的应用与研究

臭氧-生物活性炭(O3-BAC)技术是一种新型高效的微污染水处理工艺。介绍了O3-BAC技术在饮用水(地表水、地下水、生活污水、市政供水等制饮用水)及工业废水(膜处理排水、油田废水、炼油废水、石化废水、制药废水、焦化废水、印染废水、食品加工废水、水产养殖废水)等领域的应用和研究情况,指出了未来O3-BAC技术在水处理中的发展研究方向。

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-生物活性炭深度处理饮用水

采用臭氧-生物活性炭对福州市某自来水厂现有工艺滤后水进行深度处理,试验规模为1m3/h。结果表明,该工艺对滤后水的NH3-N、CODMn、UV254及TOC都有较好的去除效果,可以有效提高该水厂的出厂水水质。

臭氧-生物活性炭深度处理亚热带地区原水中试试验

本研究针对南方亚热带地区常规给水处理工艺下的砂滤出水,应用臭氧-生物活性炭工艺进行深度处理中试试验,经过一个水文年(12个月)的运行,结果表明:在不同的后臭氧投加量(1.0～3.0mg/L)下,随着后臭氧投加量的增加,后臭氧接触塔及炭滤池对CODMn的去除率总体上呈逐步升高的趋势;后臭氧投加量和臭氧后水浊度、炭滤池对锰的去除率有明显的相关性;当后臭氧投加量为1.8～2.0mg/L时,各项水质指标取得较好的处理效果,已无需增大投药量;系统在冬季水温较低时运行对可以生物降解的CODMn与氨氮的去除率未出现下降趋势,表明本工艺在我国南方亚热带地区有广阔的应用前景。

H_2O_2对臭氧-生物活性炭控制消毒副产物的影响研究

以南方某含高浓度溴离子水源为原水,利用连续中试研究,对臭氧—生物活性炭(O_3-BAC)深度处理工艺控制三卤甲烷生成势(THMFP)、卤乙酸生成势(HAAFP)、N-亚硝基二甲胺生成势(NDMAFP)的效能进行了评价,并考察了利用H_2O_2投加进行溴酸盐控制过程中对消毒副产物生成势去除的影响。研究发现,随着臭氧量的增加,THMFP、HAAFP及NDMAFP去除率均有所增加,臭氧量为2.0mg/L时,对THMFP去除效果较好,而对于HAAFP和NDMAFP随臭氧量的增加可进一步得到去除。H_2O_2投加会对副产物生成势的控制效果产生一定影响,随H_2O_2/O_3(g/g)的增加,出水中相应消毒副产物生产势有所升高,工艺运行中若投加H_2O_2应对此问题加以关注。

催化臭氧氧化—生物活性炭吸附组合工艺处理反渗透浓水

采用催化臭氧氧化—生物活性炭吸附组合工艺处理反渗透(RO)浓水,比较了4种催化剂催化臭氧氧化的性能,优化了初始RO浓水pH、臭氧氧化时间、生物活性炭柱空床停留时间(EBRT)等工艺条件。实验结果表明:以WP-01为催化剂催化臭氧氧化RO浓水时无需调节废水pH;臭氧氧化反应5 min时RO浓水的BOD5/COD达0.28,可生化性得到显著改善;WP-01催化剂重复使用30次其催化活性没有明显下降;生物活性炭吸附单元的EBRT控制在30 min左右,可确保出水COD稳定在50 mg/L以下,符合GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准;催化臭氧单元处理每吨RO浓水的电费约为1.22元。

臭氧氧化对生物活性炭床的作用过程分析

通过对原水有机物臭氧氧化前后种类和结构变化的分析,探讨了臭氧氧化对生物活性炭处理有机物的降解特征。结果表明,臭氧氧化除将少部分有机物直接氧化分解为无机物外,主要作用是将芳香族、链烃类和脂肪族等氧化后为脂肪族、羧酸类和酯类等易生物降解的有机物,提高了可生化性;水中有机物的相对分子质量从3 000～6 000降低至2 000～3 000,特别是小于500的有机物含量显著增加。臭氧氧化后水中的残余臭氧对改善活性炭的微孔结构有一定作用。从吸附作用和生物降解作用对溶解性有机炭降解所起的贡献看,臭氧氧化并不利于发挥活性炭的吸附作用,而是大大增强了生物降解的作用。

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.