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。     

中置曝气活性炭滤池的出水水质安全性研究

针对北江源水情况,以中置曝气活性炭工艺代替臭氧/活性炭工艺,在砂滤池前采用氯+臭氧的联合消毒方式,通过分析出水中微型水生动物、微生物、消毒副产物、可同化有机碳(AOC)、浊度等指标,探讨中置曝气活性炭工艺的出水水质安全性。结果表明,该工艺可基本消除传统臭氧/活性炭工艺存在的出水微型水生动物泄漏风险;采用氯+臭氧联合消毒,在提高消毒能力的同时,维持水中持续消毒效果,可有效控制出水微生物量;氯化与臭氧化的消毒副产物浓度均可较好地控制在《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的限值内;通过二次絮凝工艺,控制臭氧消毒投加量在1 mg/L以内有利于保障水质微生物安全性。     

几种超滤膜组合工艺处理东江原水中试研究

以东江原水为处理对象,通过中试考察了超滤膜处理工艺与混凝沉淀、砂滤、臭氧-生物活性炭组合而成的7种工艺,对东江原水浊度、COD_(Mn)、TOC、UV_(254)和消毒副产物前体物的去除效果。结果表明,混凝沉淀+生物活性炭+超滤组合工艺可提高该流域净水厂的供水水质,保证出水浊度在0.1 NTU以下,TOC小于1 mg/L。试验期间,该工艺对原水COD_(Mn)、TOC、UV_(254)和消毒副产物前体物去除率分别为72.2%,48.2%,71.4%和66.4%,比传统工艺普遍高出约15%。     

臭氧微纳米气泡技术在含抗生素废水处理中的应用

采用臭氧氧化技术处理含有抗生素的模拟养殖塘水体,对比普通曝气盘与微纳米曝气的运行效果表明,微气泡发生装置能够大幅提高对臭氧的利用率,降低臭氧逸失率。普通曝气盘与微纳米曝气对UV254有较好的去除率,但普通曝气对CODMn的去除效果有限。臭氧微纳米气泡曝气对水中CODMn、微量甲氧嘧啶和磺胺嘧啶的去除率分别为26. 1%,63. 95%和79. 52%。     

不同消毒工艺对韩江滤后水消毒效果的影响

韩江是潮汕地区的饮用水源,其水质好坏直接关系到千家万户的用水安全。以汕头市某自来水厂滤后水为原水,采用次氯酸钠消毒(NaClO)、臭氧消毒(O_3)、紫外消毒(UV)、次氯酸钠和紫外同时消毒(NaClO/UV)、臭氧和紫外同时消毒(O_3/UV)、先臭氧后次氯酸钠消毒(O_3+NaClO) 6种消毒工艺,研究了不同消毒工艺的杀菌效果、UV_(254)去除率和有机消毒副产物生成情况,并比选出最佳消毒工艺。结果表明:6种消毒工艺对水中细菌的灭杀效果均良好; O_3+NaClO组合工艺对UV_(254)的去除率最高,达到48. 4%; 6种消毒工艺出水的消毒副产物总量均符合我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求,O_3+NaClO组合工艺的有机消毒副产物生成风险最低。     

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。     

臭氧/生物活性炭工艺的微生物安全性研究

针对臭氧/生物活性炭工艺在应用过程中可能存在的微生物安全性问题,通过中试和生产性试验从病原微生物、微生物群落、浊度和颗粒数、AOC等四个方面进行了系统评价。结果表明,臭氧/生物活性炭工艺在运行过程中形成了丰富的微生物群落,但在活性炭上和出水中均未检测到病原微生物,因此该工艺不存在由病原微生物引起的微生物安全问题,但是应该引起足够重视。臭氧/生物活性炭工艺能够提高出水水质的生物稳定性,并进一步降低了砂滤池出水的浊度和颗粒数,有利于保障微生物安全性,但要加强对初滤水的管理。     

高温、高藻期臭氧/生物活性炭工艺的处理效果研究

针对高温、高藻期原水较难处理的特点,采用臭氧/生物活性炭工艺进行了中试研究。试验结果表明,臭氧/生物活性炭工艺对有机物的去除效果明显,对CODMn的平均去除率为73.76%,对UV254的平均去除率为86.38%。高温条件下,大量生长的细菌随出水流出反应器,在投氯量为1 mg/L时可杀灭生物活性炭工艺出水中的大部分细菌,剩余细菌数〈10 CFU/mL,对细菌的杀灭率为99%,能够保证出水的微生物安全性。同时为避免细菌在活性炭表面大量繁殖而堵塞活性炭微孔,应适当缩短反冲洗周期,以3～4 d为宜。臭氧/生物活性炭工艺对藻类的平均去除率为75%,且在其出水中未检测出藻毒素。     

臭氧/生物活性炭工艺对阿特拉津的去除效能研究

模拟太湖水中阿特拉津浓度突增的情况,研究了臭氧氧化、生物活性炭吸附降解及臭氧/生物活性炭联用工艺对其去除效果,并初步分析了各工艺参数的影响.结果表明,单独臭氧氧化对阿特拉津的去除率约为31%,而生物活性炭工艺的去除率则可达到73%;臭氧氧化可强化生物活性炭对阿特拉津的去除效果,两者联用对阿特拉津的去除率高达95%;破碎炭上的生物量明显高于柱状炭,针对水中阿特拉津的去除,破碎炭更为适用;臭氧/生物活性炭工艺的炭层厚度建议采用150 cm,此值可在保证阿特拉津去除效果的同时,保障出水水质安全性.     

微纳米气泡臭氧氧化处理印染废水产生的RO浓水

印染废水经反渗透（RO）膜处理后产生的高盐RO浓水可生化性差导致生化方法不适用,并且难以通过传统物化方法得到高效处理,臭氧氧化技术因其反应快、不产污泥等优点受到广泛关注,但印染废水RO浓水的臭氧氧化是传质控制反应,传统钛板曝气的低气液传质速率限制了臭氧氧化表观反应速率的提升。基于此,将微纳米气泡曝气技术与臭氧氧化工艺相结合来处理印染废水RO浓水。采用半连续流试验考察了废水初始pH、盐浓度、加压停留时间、臭氧浓度和投加H₂O₂对印染废水RO浓水处理效果的影响。结果表明,微纳米气泡臭氧氧化法对印染废水RO浓水的色度、UV₂₅₄、COD和TOC去除率比传统大气泡法均有明显提升。在废水初始pH为7、臭氧投加量为3.3 mg/（L·min）、H₂O₂投加量为15.6 mmol/L的最佳工艺条件下,采用微纳米气泡处理120 min以后,对色度、UV₂₅₄、COD和TOC的去除率分别为99.9%、79.1%、60.7%和56.2%,去除1 mg COD所需的臭氧量为1....     

曝气炭砂滤池对消毒副产物三氯乙醛的控制作用

以我国南方某水源水为研究对象,考察了曝气炭砂滤池对消毒副产物三氯乙醛(CH)的控制作用,并与普通炭砂滤池进行对比分析。结果表明,与普通炭砂滤池相比,曝气炭砂滤池对浊度、COD_(Mn)、UV_(254)、DOC的去除率分别提高了1.10%、1.73%、4.58%、4.38%,同时出水溶解氧提高了0.43 mg/L;在外加较高浓度CH的情况下,曝气和普通炭砂滤池对CH的去除率均在99%以上,活性炭的吸附作用足以满足对CH的去除;曝气炭砂滤池对三氯乙醛生成势(CHFP)的去除率比普通炭砂滤池提高了4.80%。     

臭氧微纳米气泡对大肠杆菌的消毒效果及灭活机制

臭氧消毒技术具有灭活速率高、彻底,且无二次污染等优点,但在国内污水处理厂缺乏应用,且传统曝气方式下臭氧产生的气泡大,溶解性差,传质效率低。为此,将微纳米曝气技术与臭氧氧化相结合并用于污水消毒,考察了臭氧微纳米气泡的性能及对大肠杆菌的灭活机制。结果显示,臭氧微纳米气泡的溶解性更高,曝气10 min时溶解性臭氧浓度就接近8 mg/L;微纳米气泡的爆破作用与臭氧分解过程能够协同促进·OH的产生;在实际消毒效果方面,1 mg/L臭氧微纳米气泡溶液在1 min内可去除10⁶CFU/mL以上的大肠杆菌,比臭氧微米气泡灭活浓度高10³CFU/mL。在0.2 mg/L腐殖酸的影响下,2.5 mg/L的臭氧微纳米气泡溶液仍能灭活10⁷CFU/mL大肠杆菌,比臭氧微米气泡灭活浓度高10²CFU/mL。流式细胞术分析结果表明,臭氧微纳米气泡能更快地将细胞破碎裂解,使酯酶彻底失活及DNA解旋。     

不同深度处理工艺净化太湖高藻原水的中试研究

采用常规处理/臭氧/生物活性炭、超滤/臭氧/生物活性炭与超滤/纳滤3种不同工艺处理太湖高藻原水,通过中试比较3种工艺对水体中污染物的去除效能,并从三维荧光光谱和有机物分子质量两方面研究了不同工艺对有机物的去除机理。结果表明,超滤/臭氧/生物活性炭组合工艺对浊度、UV_(254)、藻密度和叶绿素a的去除效果最好,平均去除率分别为99.96%、96.40%、99.39%和98.75%;超滤/纳滤组合工艺对COD_(Mn)的平均去除率最高,为92.73%;常规处理/臭氧/生物活性炭组合工艺对氨氮的平均去除率最高,为84.21%。在线混凝可有效控制膜污染,保证系统的长期稳定运行;3种工艺在污染物去除方面各有优势,但膜组合工艺的处理效果更稳定。     

臭氧/生物活性炭深度处理工艺的设计参数研究

针对以黄河水为水源的某水厂即将上马的臭氧/生物活性炭深度处理工程,通过中试,研究了深度处理过程中水质及臭氧化副产物的变化。结果表明:深度处理装置对有机物的去除效果较好,对CODMn的去除率为43%~82%、对UV254的去除率为76%~91%,但对浊度的去除效果不明显;甲醛和溴酸盐在经过臭氧氧化后浓度有一定的升高,但经过活性炭滤柱后,浓度都达到饮用水标准,甚至降至检出限以下。     

臭氧/陶瓷膜集成工艺的饮用水安全性研究

从微生物安全和消毒副产物前体物控制两个方面对混凝、臭氧/陶瓷膜和生物活性炭集成工艺进行了中试研究。结果表明,膜出水中粒径2μm的颗粒数低于10个/mL,大肠杆菌、菌落总数、隐孢子虫和贾第虫均为零,从而有效保障了工艺出水的微生物安全。臭氧投量为3mg/L时,中试工艺对UV254和DOC的去除率分别为83%和73%,对三卤甲烷、卤乙酸和三氯乙醛前体物的去除率分别为77%、76%和83%,其中对三氯甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸前体物的去除率分别为81%、79%和77%。集成工艺能有效控制病原微生物和大幅降低水中消毒副产物前体物含量,显著改善饮用水的安全性。     

预氧化/BAC与常规工艺去除AOC的效果对比

为提高出水水质的生物稳定性,明确是否应在生物活性炭(BAC)滤池前设置预氧化工艺,比较了预氧化/生物活性炭联用工艺与常规给水处理工艺中AOC的变化规律及对有机物的去除效果.研究发现,常规给水处理工艺对AOC的去除率仅为31.8%,出厂水中高浓度的AOC造成了管网中细菌的再生长.高锰酸钾预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为67.7%,AOC浓度降至121μg//L,提高了水质的生物稳定性.臭氧预氧化与生物活性炭联用工艺对AOC的去除率为48.3%,低于单独活性炭工艺的;对有机物的去除效果则低于高锰酸钾预氧化/生物活性炭联用工艺的.可见,在生物活性炭前设置高锰酸钾预氧化单元,更有利于去除水中的有机物及保障水质的生物稳定性.     

南方某水厂臭氧/活性炭深度处理工艺运行效果

以南方地区微污染水源水为对象,研究臭氧/活性炭深度处理工艺对有机物综合指标UV(254)、COD(Mn)、TOC的去除效果以及对消毒副产物的控制效果,并结合三维荧光光谱技术分析溶解性有机物的荧光特性。结果表明,与常规处理工艺相比,增加臭氧/活性炭深度处理工艺后,对UV(254)、COD(Mn)、TOC、三卤甲烷前体物的去除率分别提高了47.05%、20.24%、31.11%、37.70%。三维荧光光谱分析结果表明,该地区微污染水源水主要由芳香性蛋白质类物质、溶解性微生物代谢产物类物质和富里酸类物质组成,臭氧/活性炭深度处理工艺对荧光溶解性有机物的去除效果明显。     

不同水源下臭氧/生物活性炭运行参数的优化

近年来,臭氧/生物活性炭工艺在国内得到广泛应用,在控制饮用水中消毒副产物的生成方面起到了重要作用。研究与生产实践表明,臭氧/生物活性炭运行参数的优化对其净水效能的发挥至关重要。针对江苏J水厂采用的H和X两个水质差异较大的水源,建立了中试装置,开展了以控制消毒副产物为目标的臭氧/生物活性炭运行参数优化研究。结果表明:随着臭氧投加量的增加,系统对H与X水源中三卤甲烷生成势(THMFP)的去除率先上升后逐渐平稳,对卤乙酸生成势(HAAFP)的去除率呈现先增加后降低的趋势;随着炭床停留时间的延长,生物活性炭工艺对THMFP、HAAFP的去除率均呈先上升后平稳的趋势。综合考虑THMFP和HAAFP的去除效能,优化后的臭氧/生物活性炭工艺运行参数如下:针对H水源,臭氧投加量为0. 5 mg/L,炭床停留时间为12 min;针对X水源,臭氧投加量为2. 0 mg/L,炭床停留时间为12 min。     

固定化生物活性炭强化饮用水深度处理

为比较固定化生物炭工艺与普通活性炭工艺的净水效果,以南方某水厂的滤后水为原水进行了试验。结果表明,固定化生物炭工艺对TOC的去除率稳定在40% ~50%,可以提高氨氮去除率30%;对三卤甲烷生成势(THMFP)的去除率比普通活性炭工艺提高了11% ~39%;对臭氧氧化副产物(甲醛)具有长期的去除效果。     

臭氧/生物活性炭工艺的运行稳定性研究

针对水厂因使用不同水质的原水,造成水厂的常规工艺处理出水水质不稳定或无法达到饮用水安全标准的问题,在中试的基础上进行了饮用水深度处理工艺(臭氧/生物活性炭)运行稳定性的研究。原水为黄河水和滦河水时,出水CODMn<3mg/L标准的合格率分别为93.3%、99.0%,对CODMn的去除率分别为41.5%、50.2%;对TOC的去除率分别为42.5%、50.9%;对UV254的去除率分别为57.8%、77.6%。以黄河水为原水时有机物去除率低的原因主要是受水中有机物种类不同的影响。各项综合指标显示,臭氧/生物活性炭工艺可去除水中50%左右的有机物,提高了出水水质的安全性。在出水TOC<3mg/L、SUVA254<2L/(mgDOC·m)时,消毒后形成的四氯甲烷量和三卤甲烷量较少,均远低于规定限值。可以采用此方法对消毒产生的四氯甲烷量和三卤甲烷量进行间接的监测。