臭氧-生物活性炭工艺对消毒副产物前体物的去除特性

某水厂采用臭氧一生物活性炭(ozone-activated carbon,O_3-BAC)深度处理工艺对淮河微污染原水进行处理,其中溶解性有机物是含碳消毒副产物的主要前体物。研究在某一工况条件,工艺对污染物以及消毒副产物生成势的去除特性。结果表明:O_3-BAC对浊度、COD_(Mn)、DOC、UV_(254)、氨氮的去除率分别为99.8%、82.8%、44.0%、95.4%、97.1%;O_3-BAC对总三卤甲烷生成势(THMFP)以及三氯甲烷生成势(TCMFP)、一溴二氯甲烷生成势(BDCMFP)、一氯二溴甲烷生成势(CDBMFP)、三溴甲烷生成势(TBMFP)的去除率分别是48.7%、65.5%、38.1%、18%、-100.9%;对总卤乙酸生成势(HAAFP)以及一氯乙酸生成势(MCAAFP)、一溴乙酸生成势(MBAAFP)、二氯乙酸生成势(DCAAFP)、三氯乙酸生成势(TCAAFP)、二溴乙酸生成势(DBAAFP)的去除率分别是69.7%、-77.4%、11.4%、76.7%、83.3%、-108.1%。采用预处理、常规处理工艺和深度处理组合工艺可以有效去除水中的污染物,保障出厂水水质安全。     

臭氧投加量对微污染淮河原水中消毒副产物前体物去除效果的影响

淮河流域某水源水面临微量有机污染物种类增多、藻类季节性暴发而导致消毒副产物前体物增多的问题。试验在淮河流域某水厂建立的深度处理中试装置进行,重点探讨不同臭氧投加量条件下各处理单元对三卤甲烷前体物(THMFP)与卤乙酸前体物(HAAFP)的去除规律。结果表明,预臭氧-强化常规处理(生物强化滤柱)工艺主要去除三氯甲烷前体物(TCMFP),去除率为70.2%;臭氧-生物活性炭(O_3-BAC)深度处理单元以去除二溴一氯甲烷前体物(CDBMFP)为主,去除率为56.8%。针对卤乙酸前体物(HAAFP),预臭氧-强化常规单元和O_3-BAC深度处理单元都以去除二氯乙酸前体物(DCAAFP)为主,去除率分别为67.9%和45.5%。当预臭氧投加量为1.1 mg/L,主臭氧投加量为2 mg/L时,整个工艺对TTHMFP及THAAFP的去除率分别可达78.1%和52.4%,说明采用预氧化-强化常规处理-深度处理组合工艺可以有效去除水中的消毒副产物前体物,保障出厂水水质安全。     

水厂预臭氧化处理过程中消毒副产物的变化研究

以滦河水为处理对象,对天津市某水厂预臭氧化-紫外+氯联合消毒工艺处理过程中的氯化消毒副产物和臭氧副产物的变化情况进行了分析研究。分别对各处理单元出水中的三卤甲烷生成势(THMFP)、卤乙酸生成势(HAAFP)、甲醛、溴酸盐的含量进行检测。结果表明,原水经过预臭氧化处理后,THMFP和HAAFP的质量浓度均有降低,预臭氧处理单元对THMFP和HAAFP的平均去除率分别为22.76%和22.38%;整套工艺对THMFP和HAAFP的平均去除率分别可达46.23%和55.38%。经预臭氧化处理后,甲醛的浓度上升,但后续工艺对甲醛的去除效果较好,未出现溴酸盐超标。     

臭氧-生物活性炭工艺处理黄浦江微污染原水的中试研究

以黄浦江原水为研究对象,对臭氧-生物活性炭（O3-BAC）组合工艺去除有机污染物的性能、机理进行了中试研究。结果表明,该工艺对各指标的去除率为：CODMn 24%,UV25435%,三卤甲烷前体物31%,AOC 63%,且对各分子量区间的有机物的去除有互补性。O3-BAC组合工艺一方面可以有效去除黄浦江原水中的微量有机污染物、消毒副产物前体物,减少后加氯量,降低消毒副产物生成量,保障饮用水的化学安全性;另一方面能明显降低水中的可同化有机碳（AOC）浓度,提高饮用水的生物稳定性。     

饮用水处理工艺中臭氧剂量控制消毒副产物生成势研究

依托江苏某自来水厂预臭氧+常规处理+臭氧-BAC深度处理示范工程,在浑浊度、TOC、CODMn、UV254等常规评价指标监测基础上,重点探讨不同臭氧投加量条件下各处理单元对总三卤甲烷生成势(TTHMFP)与总卤乙酸生成势(THAAFP)各类消毒副产物生成势(DBPFP)物质的去除规律与作用机理。结果表明,在预臭氧最佳投加量为1.1 mg·L-1,后臭氧最佳投加量为1.8 mg·L-1时,预臭氧和臭氧-BAC深度处理单元对THMFP的去除以三氯甲烷生成势(TCMFP)为主,其去除量分别占TTHMFP去除量的86.8%和60.2%,对HAAFP的去除在预臭氧单元以三氯乙酸生成势(TCAAFP)为主,占THAAFP去除量的77.2%,在O3-BAC深度处理单元以氯代卤乙酸生成势(Cl-HAAFP)为主,占THAAFP去除量的70.2%。深度处理工艺不同工艺段在最佳臭氧投加剂量下对TTHMFP及THAAFP的平均去除率分别可达21.9%及63.2%,生物可降解溶解性有机碳(BDOC)总去除率达82.49%,说明该优化的深度处理工艺能够较有效地去除DBPFP,保障出水水质生物稳定性。     

3种臭氧双层滤料滤池对水中有机物及氨氮去除效果研究

针对平原水库夏季有机物及氨氮含量高的问题进行了研究。采用滤前曝臭氧的方式,改变上层滤料的类型,对比3种滤池对水中有机物及氨氮的去除效果。结果表明,在臭氧处理前水的pH为6.84~7.32,COD_(Mn)为6.1~7.3mg/L、UV254为0.162~0.194 cm~(-1)、NH_3-N的质量浓度为1.5~2.0 mg/L的条件下,臭氧-煤砂滤池对水中COD_(Mn)、UV_(254)及NH_3-N的去除率分别为60.5%、87.3%和73.2%,臭氧-活性无烟煤-砂滤池对水中COD_(Mn)、UV_(254)及NH_3-N的去除率分别为81.3%、93.4%和88.3%,臭氧-炭砂滤池对水中COD_(Mn)、UV_(254)及NH_3-N的去除率分别为84.5%、95.2%和92.2%。3种滤池对浊度的去除率达到93%以上。相比传统煤砂滤池,采用臭氧与活性滤料联用能够提高滤池的生化性能,对季节性高有机物、高氨氮含量原水有较好的处理效果。     

预氧化剂对北江原水DBPs前体物去除的影响

模拟水生产流程,研究不同氧化剂预氧化对北江原水消毒副产物(DBPs)前体物去除的影响。结果表明:当高锰酸钾投加量为1.5 mg/L时,COD_(Mn)的去除效果最佳,去除率最高可达51.38%;投加高锰酸钾、二氧化氯可以提高UV_(254)说的去除率;采用次氯酸钠作为预氧化剂,氯与原水中的有机污染物直接反应生成DBPs;氧化剂二氧化氯可以有效去除三氯乙醛前体物,且随着投加量的增加,三氯甲烷去除率也随之增加;当高锰酸钾投加量达到1.5 mg/L时,三卤甲烷(THMs)总量达到最低,此时三氯甲烷及THMs去除率达到30%以上。从水质安全考虑,建议以北江原水为水源的水厂采用高锰酸钾或二氧化氯替代预氯化工艺。     

珠江水源水厂臭氧-生物活性炭工艺对有机微污染物的去除效果

近年来,我国经济发展势头强劲的珠江流域的水质不断受到污染,珠海市给水厂的水源也受到污染.建议通过臭氧生物活性炭深度处理工艺进一步提高污染物的去除率.研究采用小试试验对臭氧生物活性炭深度处理工艺进行研究.重点考察了臭氧质量浓度为1.0 mg/L、活性炭柱空床时间为15 min和臭氧质量浓度为1.5 mg/L、活性炭空床时间为30 min这两个工况下,2-甲基异莰醇、土臭素、TOC、UV254、浑浊度的去除效果,以及对消毒副产物前体物的控制效果,并通过分子量分布和三维荧光对水中的溶解性有机物进行分析,发现臭氧-生物活性炭工艺可以很好地去除2-甲基异莰醇和土臭素.臭氧-生物活性炭工艺可以有效地去除水中的溶解性有机物,对三卤甲烷和含氮类消毒副产物的前体物也有一定的去除作用,但是对于HAAs卤乙酸类的DBPs消毒副产物前体物的去除效果不佳.同时,文中也给出了臭氧生物活性炭深度处理工艺运行工况的建议.     

饮用水处理工艺中臭氧剂量控制消毒副产物生成势研究

依托江苏某自来水厂预臭氧+常规处理+臭氧-BAC深度处理示范工程,在浑浊度、TOC、COD_Mn、UV₂₅₄等常规评价指标监测基础上,重点探讨不同臭氧投加量条件下各处理单元对总三卤甲烷生成势（TTHMFP）与总卤乙酸生成势（THAAFP）各类消毒副产物生成势（DBPFP）物质的去除规律与作用机理。结果表明,在预臭氧最佳投加量为1.1 mg·L^-1,后臭氧最佳投加量为1.8 mg·L^-1时,预臭氧和臭氧-BAC深度处理单元对THMFP的去除以三氯甲烷生成势（TCMFP）为主,其去除量分别占TTHMFP去除量的86.8%和60.2%,对HAAFP的去除在预臭氧单元以三氯乙酸生成势（TCAAFP）为主,占THAAFP去除量的77.2%,在O₃-BAC深度处理单元以氯代卤乙酸生成势（Cl-HAAFP）为主,占THAAFP去除量的70.2%。深度处理工艺不同工艺段在最佳臭氧投加剂量下对TTHMFP及THAAFP的平均去除率分别可达21.9%及63.2%,生物可降解溶解性有机碳（BDOC）总去除率达82.49%,说明该优化的深度处理工艺能够较有效地去除DBPFP,保障出水水质生物稳定性。     

UV/O3-BAC与O3-BAC处理二级出水中有机污染物的研究

将光助臭氧氧化-生物活性炭(UV/O3-BAC)新型组合工艺用于处理城市污水厂二级出水中有机污染物.考察了臭氧剂量、氧化反应时间和生物活性炭停留时间对出水水质影响,TOC去除率随着臭氧剂量、氧化反应时间和生物活性炭停留时间增加而增加;其优化工艺参数为:臭氧剂量为3 mg/L,氧化反应和生物活性炭空塔停留时间均为15 min.在优化工艺参数下,UV/O3-BAC工艺对TOC和UV254平均去除率分别达到46%和71%,比O3-BAC工艺(同样工艺参数下)对TOC和UV254平均去除率分别提高35.3%和14.5%;两组合工艺对有机物去除具有协同效应,其中UV/O3-BAC工艺的协同效应比O3-BAC工艺大.UV/O3和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.二级出水中主要有机污染物是酚类和酞酸酯等,经氧化处理后,二级出水中芳香烃和含一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,污染物种类和浓度均大为减少.     

饮用水预臭氧化与预氯化对比中试研究

通过常规处理预臭氧化和预氯化中试,对比研究了两种预氧化工艺对浊度、有机物、氨氮及消毒副产物前体物的去除效果。结果表明,预臭氧化后砂滤池出水中浊度平均值小于0.1 NTU,CODMn、UV254、TOC平均去除率分别为50.70%、84.60%、85.22%,去除效果明显优于预氯化。预臭氧化能有效去除消毒副产物前体物,氯消毒后CHCl3浓度为0.17μg/L,约为无预处理时的1/7,而预氯化会增加消毒副产物的生成量。     

高锰酸钾预氧化—O3/BAC组合工艺处理长江陈行水库原水

以长江陈行水库原水为研究对象,探讨高锰酸钾预氧化-O3/BAC组合工艺对水中有机物、消毒副产物前驱物的去除效果,并评价该工艺出水生物稳定性。结果表明,生物活性炭出水CODMn均值为0.63 mg.L-1,平均去除率68.9%,UV254均值为0.005 cm-1,平均去除率89.0%;高锰酸钾预氧化-O3/BAC组合工艺可以有效去除水中氯化消毒副产物前驱物,对THMFP和HAAFP的去除率分别为66.2%和84.2%;该工艺出水AOC质量浓度为47μg.L-1,,生物稳性较好。     

应急净水设备处理有机污染原水效能与分析

针对水源存在有机污染问题,开发了一套应急供水设备。研究了"电絮凝-气浮分离、超滤膜、活性炭吸附和氯消毒"集成工艺对原水浊度、COD_(Mn)、氨氮、铁等常规水质指标的去除效果。结果表明,该集成工艺对原水中的有机物具有良好的去除效果,浊度、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别为99.1%、67.5%、66.2%。其中,电絮凝-气浮分离工艺对COD_(Mn)和UV_(254)的去除起主要作用,对铁也有68.5%的去除率。设备供水水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),供水水量为53.4m~3/d,能满足突发应急状况下10 000人/d的饮用水需求,为解决突发状况下饮用水的应急供应提供了方法。     

臭氧-生物活性炭-砂滤组合工艺运行效果分析

介绍某水厂采用"臭氧-生物活性炭-砂滤"深度处理组合工艺处理引黄水库水,考察了不同进水浑浊度对组合工艺长期运行效果的影响,同时对组合工艺各单元的有机物种类及分子量分布的变化进行了分析。长期运行结果表明:(1)组合工艺对不同水质条件下的有机物指标有较高的去除效果,较高的温度有利于水中有机污染物的去除。(2)臭氧的主要作用在于将大分子量的有机物氧化为小分子量有机物,故臭氧生物活性炭工艺对COD_(Mn)2、UV_(254)和DOC有良好的去除作用。整个工艺对氨氮的去除率在40%~50%,对亚硝酸盐氮的去除率在80%~90%。(3)臭氧活性炭工艺对可生物降解有机物有较好的去除效果,砂滤工艺主要去除D0CDA。(4)上向流BAC柱活性炭颗粒间空隙率较大,降低了对浊度的机械截留,其后置的砂滤池可起到稳定出水浊度,保证出水微生物安全性的作用。     

不同预处理与超滤膜组合工艺对水质生物稳定性的影响

探讨4种不同预处理工艺与超滤膜技术组合工艺(工艺1:原水+预臭氧+超滤;工艺2:原水+预臭氧+混凝沉淀+超滤;工艺3:原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+超滤;工艺4:原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+后臭氧+活性炭+超滤)对微生物的去除贡献。试验表明:四种组合工艺对浊度的去除率均达到99.5%以上,出水浊度低于0.1 NTU;工艺4出水的DOC、COD_(Mn)和UV_(254)含量分别为2.747、1.73 mg/L和0.013 cm~(-1),对DOC、COD_(Mn)和UV_(254)的去除率最大分别为32.77%、58.81%和77.97%;工艺4出水的AOC含量为88.59μg乙酸碳/L,出水BDOC含量为0.189 mg/L,对BDOC去除率最大。综合评价4种工艺出水水质化学指标和生物稳定性指标,选择工艺4(原水+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+后臭氧+活性炭+超滤)组合工艺,效果最好,研究成果可为保障给水厂出厂水和管网水质生物稳定性提供理论参考。     

黄浦江水用化合氯消毒生成DBPs的规律及数学模型研究

通过对黄浦江原水化合氯消毒过程生成的消毒副产物进行监测,并采用均匀试验研究黄浦江原水中氯消毒过程中DBPs生成模型。试验表明,黄浦江原水经过化合氯消毒生成的三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物最高浓度主要出现在温度较高的夏季,测得三卤甲烷、卤乙酸的最低值和最高值,三氯甲烷、二氯乙溴甲烷、一氯二溴甲烷的最高值;UV254与三卤甲烷生成量的相关性最好,相关系数在0.7以上,卤乙酸与有机物参数线性相关性较低,相关系数R2均在0.2以下;常规工艺对三卤甲烷和卤乙酸平均去除率在20%左右;最后建立了黄浦江原水消毒过程中三卤甲烷和卤乙酸类消毒副产物生成模型。     

适宜松花江源水特性及生物增强的活性炭优选

为选择出一种适宜松花江水源水生物强化的活性炭,利用3种活性炭(XYK、YM和GAC15)构建了生物增强活性炭(BEAC)和普通生物活性炭(BAC)工艺体系。以经过常规处理后的松花江水为进水,研究了活性炭类型对BEAC和BAC工艺去除有机污染物效能的影响、停留时间和臭氧含量对工艺的影响以及活性炭类型对功能菌生物量及生物活性的影响。结果表明,富含中孔的新型炭(XYK)净水效能最优,更适宜生物强化,启动期间B-XYK对COD_(Mn)和UV_(254)的最大去除率分别为86.65%、93.00%。停留时间25 min、臭氧投加量2.5 mg/L时出水COD_(Mn)达最低,但其对去除UV_(254)的影响较小。     

磁性树脂去除垃圾渗滤液生化出水中的COD和UV_(254)

垃圾渗滤液生化出水COD_(Cr)为924.2 mg/L,MIEX~树脂对垃圾渗滤液生化出水最优投加量为1.725 g∶50.0 m L,COD去除率为56.51%,UV_(254)去除率77.44%。pH为8.72时,MIEX~树脂对垃圾渗滤液生化出水COD和UV_(254)的去除率最高。随着电解质的加入,MIEX~树脂对垃圾渗滤液生化出水中COD和UV_(254)的去除率降低。升高温度有利于MIEX~树脂对垃圾渗滤液生化出水中COD和UV_(254)的去除。MIEX~树脂可用2 mol/L Na OH溶液再生。机理研究表明:MIEX~树脂可通过阴离子交换和疏水作用去除垃圾渗滤液生化出水中的COD和UV_(254)。     

滤池反冲洗水回用对消毒副产物生成势的影响

对比研究了4种预氧化剂在给水厂滤池反冲洗水(FBWW)回用条件下,对消毒副产物生成势(DBPFP)的影响。结果表明,尽管FBWW回用可有效提高浊度去除效率,但由于部分颗粒状有机物在预氧化阶段被氧化为更加难以去除的溶解态有机物,致使溶解态有机物去除率降低,从而影响后续消毒过程中消毒副产物(DBPs)生成量。在FBWW回用体积比10%条件下,使用NaClO对原水进行预氧化处理可大幅削减三卤甲烷生成势(THMFP,28.5%),使用KMnO_4可显著降低卤代硝基甲烷生成势(HNMFP,43.6%),使用ClO_2可有效减少卤乙腈(HANs,38.3%)和三氯丙酮的生成量(9.7%),使用O_3也可以减小卤乙腈生成势(HANFP,21.2%)。以氯胺作为消毒剂时的DBPFP较NaClO作为消毒剂时的DBPFP含量大幅降低。     

O3-BAC组合工艺处理罐车清洗废水MBR出水研究

采用连续流O_3-BAC组合工艺对某罐车清洗废水处理站MBR出水进行了中试处理实验,研究了O_3-BAC组合工艺对COD、UV_(254)和TOC处理效果的影响,探究了处理工艺对废水中有机物的变化影响,对BAC反应柱中的微生物种类进行了分析。结果表明,在臭氧投加浓度为20 mg/L,O_3反应停留时间40 min,BAC反应停留时间1 h,曝气量为0.5 L/min,反应初始pH为8,H2O2投加量为0.4‰,强化生化工艺停留时间12 h,回流量100%,反应级数为2级条件下,O_3-BAC工艺处理出水COD平均值为69.9 mg/L,平均去除率为79.5%,UV_(254)平均值为0.592 cm-1,平均去除率为86.5%。经GC-MS检测分析,经O_3催化氧化后有机物种类大幅减少,主要污染物酯类、胺类、酚类和含氮杂环化合物得到了明显去除。前段BAC单元主要菌门为Firmicutes、Proteobacteria和Chloroflexi,后段BAC单元主要菌门为Firmicutes。O_3-BAC组合工艺可以对罐车清洗废水MBR出水进行有效的深度处理。