某水厂的活性炭筛选及水处理效果研究

为了给南方某水厂筛选合适的活性炭,分别从碘吸附值、亚甲蓝吸附值、焦糖脱色率、吸附等温线、有机物及消毒副产物去除效果等方面对4种不同活性炭的吸附性能进行对比研究。结果表明,水厂现用的1#炭虽然碘吸附值和亚甲蓝吸附值较大,微孔比例较高,但焦糖脱色率较低,而且对有机物和消毒副产物的去除效果不如4#炭好; 4#炭对TOC、UV254、CODMn和THMs FP的去除率分别为70. 4%、80. 9%、65. 0%和71. 45%,优于其他3种炭。该水厂换炭时,建议选用4#炭代替1#炭,4#炭对原水水质的适应性好,并且价格比1#炭低,可为该水厂节省成本约1 000万元。     

预氯化对臭氧生物活性炭滤池水质影响

根据舟山市临城水厂工艺特点,考察了前加氯对生物活性炭滤池水质的影响。结果表明,预氯化后的水样消毒副产物峰面积总量是未预氯化水样的50多倍,主要包括三氯甲烷、四氯化碳以及其它液氯消毒副产物。此外,采用预氯化工艺后残留的余氯会抑制生物活性炭滤池中微生物的生长,从而影响活性炭滤池的生物降解有机污染物能力。     

两种碳基材料对二级出水中有机物的去除特性

针对活性炭与活性焦两种碳基吸附材料,分别开展静态吸附与动态过滤实验,考察了两者对城镇再生水厂二级出水中有机物的去除效果。结果表明:活性焦介孔及大孔丰富,对应孔体积为0.436 cm³/g,为活性炭的1.6倍;准二级动力学模型更适用于两种材料对COD的吸附动力学拟合,活性焦动力学吸附速率常数k₂为活性炭的2倍;水温为22℃时,活性焦与活性炭对COD的Langmuir饱和吸附量分别为230.38、94.14 mg/g。在近4个月的连续运行中,活性焦滤柱对有机物的去除效果全程优于活性炭滤柱,尽管两滤柱在由单纯吸附向生物吸附降解转化的过程中对有机物的去除率有所降低,但对COD的去除率仍可分别稳定在28.43%和22.26%。活性焦颗粒与活性炭颗粒表面ATP含量最高分别为7032.94、5753.52 ng/g。此外,活性焦滤柱对1~10 ku有机物组分,以及腐殖酸类物质、溶解性微生物代谢产物等不同荧光特性有机物均有较好的去除效果。与活性炭相比,活性焦对再生水厂二级出水中有机物的去除效果更优。     

活性炭滤柱去除有机污染物的性能研究

通过吸附试验考察了2种原材料相同、制造方式不同的破碎炭对有机物的去除性能。静态吸附试验结果表明,碘吸附值、亚甲基蓝吸附值与活性炭对有机物的吸附量存在一定的正相关性。通过动态吸附试验考察了2种活性炭滤柱对有机污染物的去除效果,压块破碎炭滤柱对CODMn、TOC、UV254和消毒副产物的平均去除率分别为56.4%,61.5%,72.8%和56.4%,均比原煤破碎炭滤柱高出12%以上。采用碘吸附值和亚甲基蓝吸附值评价活性炭对有机物的去除能力具有一定的可行性。     

连云港灌南县田楼水厂预处理、深度处理和消毒处理工艺设计

针对连云港灌南县田楼水厂原水水质的特征,通过技术方案比选,水厂采用臭氧预处理、臭氧活性炭深度处理和氯、氯胺组合消毒处理工艺。臭氧预处理可预防氯氧化产生的氯消毒副产物,对后续活性炭工艺的生物作用不产生影响;臭氧活性炭滤池具有吸附和降解功能,炭滤料的使用寿命长;采用液氯消毒,消毒效果好、运行成本低,出厂水管网采用氯胺消毒,持续消毒能力强,可有效抑制管网细菌的再繁殖。     

颗粒活性炭吸附去除黄浦江原水中有机物的研究

采用超滤膜法分析了黄浦江原水和水厂常规工艺处理出水中有机物的分子质量（MW）分布以及颗粒活性炭（GAC）在不同吸附阶段吸附去除不同分子质量有机物的性能.试验结果表明,黄浦江原水及常规工艺出水中的溶解性有机物（DOC）以小分子为主,并主要集中在MW为10～30 ku和MW＜1 ku的区间;活性炭吸附出水中的溶解性有机物仍然主要集中在小分子区间;吸附初期的活性炭对有机物的去除能力较强,其中对CODMn的去除率＞83%,对UV254的去除率＞90%;随着通水倍数的增大则活性炭的吸附能力逐渐下降,当通水倍数达到6 590.9时,对CODMn和UV254的去除率都只有25%左右;活性炭吸附的各个阶段对小分子有机物的去除率均较高,而对大分子有机物的去除率则较低,从吸附初期到吸附后期,对小分子有机物的去除率高出对大分子有机物的去除率,其百分比从10%增大到30%.     

再生活性炭在太湖流域某水厂中的应用实践

在运行近3.5年后,太湖流域采用臭氧/生物活性炭工艺的某水厂对一格炭池中的活性炭进行了热再生,并对比研究了再生活性炭的应用情况。经热再生后活性炭的碘值、亚甲蓝值和比表面积的恢复率分别达到85.9%、98.6%和87.7%,但活性炭强度下降了7.0%。在运行的前1年,再生活性炭的碘值、亚甲蓝值等吸附性能指标下降较快,分别下降了46.2%和41.5%,运行两年后其碘值和亚甲蓝值恢复至再生前的水平。再生活性炭经4周后即可完成挂膜过程,炭上生物量和生物活性分别达到186 nmol P/g和30.3 U/g;挂膜结束后炭上生物量略小于旧炭,但微生物活性与旧炭的一致。再生活性炭对氨氮的去除效果与旧炭类似,出水氨氮一般在0.1 mg/L以下。在运行前期,再生活性炭出水CODMn含量低于1.5 mg/L,明显优于旧炭;但运行两年后出水CODMn与旧炭接近。     

生物活性炭性能对水质处理效果对比试验

活性炭滤料重要的评价指标是碘吸附值和亚甲蓝吸附值,活性炭采购价格又与碘吸附值和亚甲蓝吸附值的大小呈正相关关系.碘吸附值和亚甲蓝吸附值的大小又可能会影响出水水质.我们选取运行10年的生物活性炭池和运行1年的优选低碘吸附值和亚甲基蓝吸附值活性炭池经过近一年的跟踪试验发现:两个炭池出水平均浊度相当,没有受到活性炭滤料吸附值的影响;运行10年的生物活性炭池出水pH偏低且更稳定,优选活性炭池出水pH更接近进水pH,数据波动性也较大;对CODMn、UV254、消毒副产物前体物等有机物的去除效果优选活性炭会比旧炭更好一点,但旧炭对这些有机物也还有一定的处理能力.两种活性炭池出水水质总体情况均优于进水水质.     

自来水厂失效生物活性炭再生技术研究及应用分析

臭氧-生物活性炭（O₃-BAC）工艺在我国水厂应用范围较广,部分水厂已进入活性炭更换或再生阶段,大量废弃活性炭的合理处置成为研究热点。对失效活性炭进行再生,可以有效恢复吸附性能、实现循环利用,具有显著的社会经济效益。总结了自来水厂失效生物活性炭（BAC）再生技术的研究及应用现状,包括再生周期、再生方法和再生应用成果。在此基础上,结合目前“碳达峰”的大背景,从经济性、环保性、针对性等角度探讨了现有活性炭再生工艺存在的问题,并对后续发展方向进行了展望。     

溴化物对三种消毒饮用水产生副产物的影响

本文以中山市受咸潮影响、高溴化物含量的微污染水为研究对象,考察了三种不同消毒剂(氯、二氧化氯、臭氧)对水消毒后产生的消毒副产物的影响。研究结果表明,咸潮期原水中溴化物含量的增高,导致氯消毒副产物显著增加,甚至三卤甲烷超标,主要增加了溴代有机物的含量。复合二氧化氯消毒水时,氯消毒副产物下降,而二氧化氯消毒副产物不随原水中溴化物含量而变化。臭氧消毒的副产物中溴酸盐受溴化物正影响,甲醛变化不大。本文建议,对于咸潮水源的水厂,应科学选择和使用消毒剂,保证饮用水安全。     

不同的常规与深度处理水厂工艺对水质保障的应用研究

对比常规处理与臭氧-生物活性炭深度处理水厂的运行效果,通过生产试验研究两种工艺对有机物及消毒副产物的控制情况,试验结果表明:深度处理C水厂混凝沉淀效果较好,砂滤后出水浊度达到0.20NTU,混凝沉淀对浊度的去除率达到78.9%,炭滤池对浊度的去除效果有限。混凝沉淀对UV254的去除效果有限,去除率为11.7%~23.8%,砂滤池的去除率为19.0%~25.0%,深度处理C水厂生物活性炭滤池对UV254的去除效果较明显。混凝沉淀对溶解性的氨氮和亚硝态氮均无明显去除效果,经过砂滤后氨氮和亚硝态氮基本得到去除。混凝沉淀对CODMn的去除率约为14.1%,对TOC的去除率约为26.5%,石英砂过滤对CODMn的去除率约为31.0%,对TOC的去除率约为11.4%。常规加碱B水厂的去除效果优于常规A水厂,深度处理C水厂炭滤过程对CODMn的去除率约为43.9%,对TOC的去除率约为32.6%。加碱比不加碱的砂滤池对生成三卤甲烷的风险大大减低,经过臭氧-生物活性炭处理后可以进一步减低出厂水中消毒副产物浓度。     

Q市给水系统中消毒副产物的变化研究

以Q市石头坪水厂的水源水、滤后水、出厂水和管网水为检测对象,考察了采用液氯消毒工艺时水中消毒副产物的组成、变化规律和影响因素,并提出了控制饮用水中消毒副产物的对策。结果表明,Q市自来水中消毒副产物含量均低于国标限值,其中三氯甲烷含量最多,浓度为11.11μg/L,是主要控制指标;消毒副产物主要产生于净水厂,且随输水管线的延长,其含量有增加的趋势;水中消毒副产物含量具有季节性变化规律;净水工艺对水中有机物的去除率可达到52%,通过提高有机物去除率和控制投氯量可有效减少消毒副产物的产生。     

给水深度处理工艺活性炭的选型

为选择给水深度处理工艺适用的活性炭,对两种不同的活性炭去除有机物、浊度和消毒副产物前体物的性能进行了分析与研究。结果表明,活性炭的选择需针对进水水质,通过静态吸附等温线测定和动态滤柱试验,考察活性炭在静态吸附性能与动态运行条件下对污染物的实际去除效果,并结合活性炭的基本性能参数及成本问题进行深入分析与研究,最终选择合适的活性炭。     

生物活性炭与臭氧/活性炭工艺控制DBPs前体物比较

通过比较生物活性炭工艺和臭氧/活性炭工艺去除消毒副产物前体物的性能,分析了经两种工艺处理后生成消毒副产物的风险。结果表明:生物活性炭工艺和臭氧/活性炭工艺对TOC和UV254均有去除效果,但臭氧/活性炭工艺远优于生物活性炭工艺。生物活性炭工艺对三卤甲烷前体物的去除率可达25%以上,而臭氧/活性炭工艺的去除效果更为显著,去除率在40%以上,且以活性炭滤池去除为主。经加氯消毒后,臭氧/活性炭工艺出水三氯甲烷和三氯乙醛的生成量比生物活性炭工艺都有所降低。因此,臭氧/活性炭工艺相比于生物活性炭工艺更能有效降低生成消毒副产物的风险。     

前置臭氧/活性炭与常规工艺处理微污染水的对比

对比研究了前置臭氧/活性炭工艺和常规深度处理工艺对微污染水源水中氨氮、有机物以及消毒副产物前体物的去除效果。结果表明,前置臭氧/活性炭工艺对氨氮的去除效果优于常规深度处理工艺。当氨氮浓度为3.04 mg/L时,前置臭氧/活性炭工艺对氨氮的去除率相比常规深度处理工艺提高了21.44%;前置臭氧/活性炭工艺和常规深度处理工艺对有机物的去除效果相当,前置臭氧/活性炭工艺对沉后水中UV_(254)、TOC和COD_(Mn)的去除率分别为73.91%、46.14%、61%;前置臭氧/活性炭工艺和常规深度处理工艺均能有效控制消毒副产物的风险。     

炭泥生物再生系统循环吸附降解有机物研究

炭泥生物再生系统包括生物再生池、吸附池、混凝池和沉淀池。将沉淀池中吸附高浓度有机物的活性炭、泥渣回流到生物再生池中进行生物降解与炭泥生物活化,活化后的炭泥再次参与原水的吸附处理和强化混凝处理。考察了温度、有机物等因素对系统处理效果的影响,探究了炭泥系统循环吸附降解技术(CSCAB)的特性。结果表明,该系统吸附池对原水中COD、UV_(254)、氨氮与藻类总数的平均去除率分别为21.27%、15.69%、15.23%、17.10%;炭泥强化混凝对原水中COD、UV_(254)、氨氮、藻类总数及浊度的平均去除率分别为32.72%、28.36%、43.40%、23.04%、56.11%;生物再生池对沉淀池排泥水中COD、UV_(254)、氨氮的平均去除率分别为53.09%、33.74%、28.66%,对绿藻、蓝藻、硅藻、隐藻的平均去除率分别为32.19%、51.89%、50.94%、38.89%。     

臭氧催化氧化与BAC联用控制氯化消毒副产物

研究了臭氧催化氧化与生物活性炭联用技术对氯化消毒副产物（DBPs）的控制效能。结果表明：常规工艺出水中分子质量为2000u左右的疏水性有机物是氯化消毒副产物的主要前质，其占DOC与UV254的比例分别为70％和80％，并与UV254有良好的线性相关性，故可用UV254作为DBPs前质的替代指标。臭氧催化氧化与生物活性炭联用对DBPs前质的去除效果显著，其中臭氧催化氧化可有效去除三卤甲烷（THMs）前质中的疏水性有机物及部分亲水性有机物，并提高了DBPs前质的可生化性，是给水深度处理中控制THMs前质的主要工艺环节。臭氧催化氧化／生物活性炭对UV254的控制是减少DBPs生成的一条有效途径。     

优化水处理工艺去除有机污染物的效果研究

针对目前我国水源普遍受到有机污染的现状，进行了水处理工艺优化组合去除有机污染物的中试研究，重点考察了常规、预氧化＋常规、常规＋深度处理以及预氧化＋常规＋深度处理工艺对CODMn消毒副产物前体物、生物稳定性以及遗传毒性的控制效果。结果表明，CODMn具有良好的代表性和可操作性，可作为水厂工艺选择和运行控制的主要参数；在常规工艺基础上增加臭氧-生物活性炭、活性炭等深度处理工艺是微污染源水处理工艺改进的主要方向。     

粉末活性炭/超滤组合工艺运行优化研究

采用粉末活性炭(PAC)/浸没式超滤膜组合工艺处理深圳市某水库原水,考察了PAC投加量、排污周期和曝气强度对有机物的去除以及膜污染的影响,以优化工艺运行。结果表明,投加PAC强化了对有机物的去除,投量为10 mg/L时,对CODMn和UV254的去除效果最佳,去除率分别为42%和35%;膜池内活性炭随过滤的进行逐渐达到吸附饱和,对CODMn、UV254的去除率分别下降了3%和5%,24 h排污一次有助于保持组合工艺对有机物相对较高的去除效果;增加曝气强度,将气水比提高为12∶1,不仅能够强化对有机物的去除,同时还可减缓滤饼层及膜孔内污染的形成。     

纳滤工艺深度净化微污染水源水厂出水中试研究

为提高出水水质、保障饮用水安全,探索常规+纳滤复合工艺在微污染水源水处理中的应用,通过中试研究该复合工艺对常规工艺出水水质的提升效果,并对微污染物截留特性进行了综合评价。结果表明,纳滤深度处理工艺可显著提高对DOC、COD_(Mn)、UV_(254)和荧光性有机物的去除效果,同时将出水浊度和颗粒数降至很低的水平。经纳滤处理后,可吸附有机卤化物、可同化有机碳和消毒副产物前驱物的浓度降低了80%以上,大大降低了消毒副产物生成量。经检测,微污染水源水厂滤后水中存在微量的多环芳烃和内分泌干扰物,由于检测出的多环芳烃多以疏水性小分子有机物为主,纳滤截留率仅在50%左右,而内分泌干扰物则以分子质量较大的溶解性有机物为主,大于纳滤膜膜孔,因而截留率可保持在95%以上。纳滤净化出水水质良好,充分保障了出水的化学安全性和生物安全性,因此可作为一种高效的微污染水源水深度处理技术。