臭氧—生物活性炭水處理應用

2023-10-08 點擊量：

我們應根據不同的水源水質和出水水質要求結合經濟因素確定合適的處理工藝。在此，主要討論微污染水深度處理技術中的一種：臭氧——生物活性炭技術。
臭氧——生物活性炭技術因氧化性強、副產物少、吸附與降解效果顯著等特點日益受到重視并迅速推廣。目前這一技術已被越來越多國家實際應用于污染水源凈化、城市污水再生回用作生活雜用水等方面。
臭氧——生物活性炭技術工藝
      臭氧——生物活性炭工藝是活性炭物理化學吸附、臭氧化學氧化、生物氧化降解及臭氧滅菌消毒4種技術合為一體的工藝。
      該工藝一般設在砂濾之后。首先利用臭氧預氧化作用，初步氧化分解水中的有機物及其他還原性物質，降低生物活性炭濾池的有機負荷，同時臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機物斷鏈、開環，轉化成簡單的脂肪烴，改變其生化特性。臭氧本身的特性決定了臭氧化技術具有以下特點：①臭氧由于其氧化能力極強，可去除其他水處理工藝難以去除的物質；②臭氧化的反應速度較快，從而可以減小反應設備或構筑物的體積；③剩余臭氧會迅速轉化為氧氣，既不產生二次污染，又能增加水中溶解氧；④在殺菌和殺滅病毒的同時，可除嗅、除味；⑤臭氧化有助于絮凝，可以改善沉淀效果。
    活性炭能夠迅速地吸附水中的溶解性有機物，同時也能富集微生物，使其表面能夠生長出良好的生物膜，靠本身的充氧作用，炭床中的微生物就能以有機物為養料大量生長繁殖好氣菌，致使活性炭吸附的小分子有機物充分生物降解。
    臭氧——生物活性炭工藝主要針對微污染水中的有機物、氨氮、色度、濁度、嗅，能夠有效地去除水中的有機物和氨氮，使有機物濃度降低至700μg/L～1600μg/L。氨氮濃度低于檢測限，對水中的無機還原性物質、色度、濁度、嗅也有很好的去除效果，并且能有效降低出水致突變活性，保證再生水的安全。
    臭氧——生物活性炭工藝是在活性炭吸附的基礎上發展起來的，綜合了臭氧、活性炭兩者的優點。臭氧具有極強的氧化能力，在水中氧化還原電位僅次于氟而居第二位。
    單獨使用臭氧，成本高，且水中可生物同化有機碳(AOC)增加，導致水的生物穩定性變差；單獨使用活性炭，其吸附及微生物降解協同作用效果減弱，吸附的飽和周期縮短，為保持水質目標，必須經常再生。臭氧——活性炭聯用工藝有效地克服了兩者單獨使用的局限性，又充分發揮了兩者的優點，使水質處理效果大為改善。此外，采用臭氧——活性炭聯用工藝還能有效地降低AOC(生物可同化有機碳)值，使出水的生物穩定性大為提高，活性炭上附著的微生物使其能長期保持活性，有效延長活性炭的再生周期。
    臭氧——活性炭的組合，使得水中溶解和膠體狀的有機物轉化為較易生物降解的有機物，將某些分子量較高的腐殖質氧化為分子量較低、易生物降解的物質并成為炭床中微生物的養料來源。在炭床內，有機物吸附在炭粒的表面和小孔隙中，微生物生長在炭粒表面的大孔中，通過細胞酶的作用將某些有機物降解，在吸附和生物降解的雙重作用下去除水中有機物。

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