生物活性炭工艺去除长江原水中有机成分的研究

以长江南京段原水为研究对象,以提高水处理出水水质和生物稳定性为目标,研究了生物活性炭工艺对有机物指标和氯苯类化合物的去除效果,并从有机物分子量的角度研究了生物活性炭工艺对有机物的去除机制。中试试验结果表明：生物活性炭工艺能有效地去除水中的有机物,对CODMn,UV254,溶解性有机碳（DOC）及可生物降解溶解性有机碳（BDOC）的去除率可分别达到52％,50％,40％和82％,对氯苯类化合物的去除效果也较为明显,去除率为40％左右。生物活性炭工艺对各个分子量区间的去除效果都比较好,对原水中占多数的小于1k的溶解性有机物（DOM）去除效果尤为显著。     

饮用水中持久性有机污染物的去除效能

长江南京段的水质虽能常年保持在Ⅱ~Ⅲ类,但原水中甲苯、三氯苯和邻二苯甲酸二丁酯等微量持久性有机物检出表明长江南京段的水源水已呈现微污染特征。该文以长江南京段原水作为研究对象,以提高出水水质为目标,研究了水源水持久性有机物的种类和特定有机污染物(阿特拉津和氯苯类化合物),考察强化滤池、活性炭滤池工艺去除水中污染物的效能。结果表明长江南京段水源水中检出持久性有机物为65种,其中以脂肪烃类有机物、芳香类有机物、酯类有机物、醇类有机物及酮类有机物为主,5类有机物的总量约占总的持久性有机物的90%以上;长江南京段水源水中未检出阿特拉津,检出1,2,4-三氯苯,其含量为0.249μg/L。强化过滤和活性炭过滤工艺对原水中的持久性有机物都有较好的去除效果,其中活性炭工艺要优于强化过滤工艺。     

预臭氧 BAC工艺处理微污染原水参数优化与有机物去除特性

采用中试装置研究了预臭氧生物活性炭工艺对长江南京段微污染原水有机物的去除特性,考察了臭氧投加量和臭氧接触时间对预臭氧氧化、砂滤及生物活性炭单元中DOC、BDOC、CODMn、UV254和微量有机污染物去除的影响。结果表明当臭氧投加量为3 mg/L、臭氧接触时间为10 min时,预臭氧氧化单元中DOC、CODMn和UV254的去除率分别达到19％、31％和78％,BDOC增长了33％;砂滤单元四种指标的去除率分别为25％、52％、42％和44％,而生物活性炭滤柱对四种污染物指标的去除率分别为46％、83％、52％和20％,高于常规处理工艺。整个工艺对三种微量有机物（1,2,4三氯苯、DMP和DEHP）的去除率也分别达到了60％、68．6％和68．8％。与未投加臭氧相比,臭氧的投加有效促进了砂滤和生物活性炭对有机污染物的去除。采用预臭氧生物活性炭工艺处理微污染长江原水,有效提高了有机污染物的去除效果,可保障出水水质安全。     

臭氧—生物活性炭工艺对微污染长江原水中有机物的去除特性

采用中试装置研究了臭氧—生物活性炭工艺对长江南京段微污染原水中有机物去除的特性,考察了臭氧投加量和臭氧接触时间对臭氧氧化、生物活性炭单元中DOC、BDOC、CODMn、UV254和微量有机污染物去除的影响。结果表明臭氧投加量为2 mg/L、臭氧停留时间为10 min时,臭氧氧化单元CODMn和UV254的去除率分别达到18.8%和47.5%,DOC和BDOC分别增长了30.3%和128.2%,生物活性炭滤柱对四种污染物指标的去除率分别为37.7%、88.7%、60.7%和37.7%。各单元在适宜工况下运行时,整个工艺对1,2,4-三氯苯、氯代苯、DMP、DBP和PAHs的总去除率分别为46.7%、100%、70.5%、52.5%和69.2%,高于常规处理工艺和生物强化滤池工艺。臭氧—生物活性炭工艺有效提高了有机污染物的去除效果,可保障出水水质安全。     

生物活性炭工艺去除微囊藻毒素的规律与途径

常规净水工艺不能有效去除饮用水中微囊藻毒素(MC)，对居民健康具有潜在危害。本文采用生物活性炭深度处理工艺去除饮用水中微囊藻毒素，HRT为1．5h时，CODMn和UV254的去除率分别为55．3％和35．1％：MC-RR、MC-YR和MC-LR的去除率分别为60．57％、63．30％、68．79％。原水中较高浓度的易生物降解有机物抑制生物活性炭工艺对MC的去除。     

浸没式超滤膜组合工艺处理饮用水的中试研究

通过中试实验研究了混凝沉淀-超滤、混凝沉淀-砂滤-超滤和混凝沉淀-升流式曝气生物活性炭-超滤三种工艺处理饮用水的净水效果及对膜污染影响情况。结果表明,3种工艺的浊度和颗粒数去除率均能达到99%以上且不受原水水质影响,都能去除水中大多数的微生物和浮游动物,说明超滤膜组合工艺能有效的保证出水的生物安全性。超滤膜本身对水中溶解性有机物和氨氮的去除效果较差,相对于混凝沉淀-超滤工艺,选用混凝沉淀-砂滤-超滤工艺和混凝沉淀-升流式曝气生物活性炭-超滤工艺对COD_(Mn)、UV_(254)及氨氮的去除率分别提高了21.2%、18.2%、28.6%和40.8%、63.7%、59.2%,且这两种工艺的过滤阻力也远小于混凝沉淀-超滤工艺的过滤阻力。     

新型组合工艺对微污染原水中有机污染物和消毒副产物前体物的去除

本采用中试试验装置研究了生物陶粒过滤一微絮凝砂滤一活性炭吸附组合工艺，对微污染原水中有机污染物和消毒副产物前体物的去除效果。在原水UV254为0．047～0．065cm^-1，DOC为2．70～4．10mg／L，TOC为3．50～5．00mg／L的条件下，组合工艺对UV254，DOC、TOC平均去除率分别为98．4％、74．1％、69．2％。色-质联机分析结果表明，经组合工艺处理水中有机物由54种降至25种。组合工艺出水中三卤甲烷总含量不及常规工艺出水中该物质含量的五分之一。组合工艺能有效控制和消除水中有机物的污染，提供安全的优质饮用水。     

混凝、粉末活性炭吸附对不同分子量有机物的去除

实验对黄河原水及经混凝吸附、粉末活性炭吸附处理后水中有机物的分子量分布进行了测定。实验结果表明：混凝过程主要去除分子量大于6000的有机物,去除率达到40％;粉末活性炭吸附主要去除分子量在500～1000和1000-3000,去除率分别达到21．52％和24．15％;混凝和活性炭吸附对分子量小于500的有机物都没有去除效果。     

饮用水深度处理系统溶解性有机物的变化与组成特性

采用混凝、沉淀、砂滤联合臭氧、生物活性炭构建饮用水深度处理系统,以黄浦江原水为研究对象,研究该系统对各类有机物的去除效能,探讨溶解性有机物在系统中的变化与组成特性。结果表明：黄浦江原水中以分子量小于3000的有机物为主,占总溶解性有机物的55.9%;常规单元、臭氧、生物活性炭对溶解性有机物的去除有功能互补性,常规单元对分子量大于10000的有机物去除率达61.1%,而对分子量小于3000的DOC去除率仅为7.9%,臭氧氧化可使难降解有机物改性为小分子量有机物,经生物活性炭单元后,分子量小于3000的DOC去除率达到28.9%;微量有机物主要通过臭氧、生物活性炭单元被去除,生物活性炭单元出水中微量有机物种类降低至30种,浓度降低67.4%,三氯甲烷生成势去除率为相似文献   

不同超滤组合工艺净水及膜污染的中试研究

采用超滤中试系统处理深圳某水库原水,对比研究了粉末活性炭和混凝2种预处理工艺对超滤净水效果及对超滤膜污染的影响。结果表明,混凝/超滤工艺和粉末活性炭/超滤工艺对浊度、CODMn、UV254、DOC的平均去除率分别为99.6%、34.8%、31.3%、24.9%和99.4%、35.0%、32.4%、29.5%。粉末活性炭/超滤工艺对以CODMn、UV254、DOC表征的有机物的去除效果优于混凝/超滤工艺,而混凝/超滤工艺对有机物的去除效果受原水水质的影响较小,并且出水浊度效果稍好。在原水水质和运行条件相同的情况下,混凝/超滤工艺的跨膜压差的增长速度明显高于粉末活性炭/超滤工艺;但对超滤膜进行化学清洗后,粉末活性炭/超滤工艺膜表面仍有明显的污染物残留。     

原水深度处理过程中的生物稳定性和分子量分布

研究了水源水在"预臭氧+常规+主臭氧/生物活性炭"深度处理工艺流程净化中的各工艺段出水有机物及分子量的变化特征,建立了生物稳定性与有机物分子量的关系,实现了对深度处理后供水水质生物稳定性的评估。研究结果表明:预臭氧可将大分子的天然有机物分解为相对分子质量小于1000的有机物,并提高水的可生化性;导致常规处理工艺去除水中有机物的效率降低;主臭氧可将有机物进一步氧化,并将部分氧化成相对分子质量小于500的有机物;生物活性炭可提高出水的生物稳定性,但对相对分子质量小于1000的有机物去除有限;分子量越小生物稳定性越差,越不容易被去除。此研究结果为评估水源水质深度处理的生物稳定性提供了理论依据。     

典型水处理工艺处理黄浦江原水有机物变化规律初探

该文从分子量转化的角度对水体中有机物在水处理工艺过程中的转化进行了研究.针对特定的水质特征(小分子有机物居多),比较了3种不同的氧化剂(臭氧、氯和高锰酸钾)对有机物分子量(molecular weight,MW)的转化情况.试验证实臭氧氧化可明显减少MW＞30 kDa的有机物含量,进一步通过絮凝沉淀和过滤工艺可使MW＞...     

臭氧活性炭联合工艺去除微污染水中有机物

采用臭氧活性炭联合工艺(O3+BAC)对以长江为水源的某水厂砂滤水进行深度处理。试验结果表明,该工艺对水中有机物有稳定的去除效果,在臭氧投加量为1mg/L,活性炭空床接触时间为8.6min时,对CODMn,UV254,DOC,THMEP(三氯甲烷生成势)和AOC(可同化有机碳)的平均去除率分别为32%,40%,22%,19%,7%。在DOC较低的情况下,三氯甲烷生成势与UV254有较好的正相关性。     

磁性离子交换树脂强化水源中有机物去除性能研究

在调查某水厂水源水质及传统工艺处理效能的基础上,对比探讨了粉末活性炭和磁性离子交换树脂分别以预吸附、预吸附-混凝、混凝沉淀-吸附等不同工艺对水源水中溶解性有机物的去除效能,确定了最佳工艺。该水源存在季节性有机物污染,亲水性有机质占比80%。水厂传统工艺对有机物的去除能力约20%~30%。与其他工艺相比,树脂预吸附-混凝对有机物的去除功效最好,DOC和UV254的去除率分别达到41.48%和80.0%,与单独强化混凝相比,该工艺可将DOC和UV254的去除效率分别提高17.7和35.49个百分点,且可减少86.67%的混凝剂投加量。Langmuir等温线模型和拟二级动力学方程可定量描述树脂吸附有机物平衡和动力学。磁性离子交换树脂预吸附可作为该水厂强化去除水源中溶解性有机物的可靠技术。     

镇江市饮用水有机物分子量分布特性的研究

研究分析了镇江市原水、净水工艺和管网水中有机物分子量分布的变化特性.试验结果表明：原水水质较好,溶解性有机物含量维持在1.4～2.8mg/L之间,小分子有机物占溶解性有机物的主要部分;与常规处理相比,臭氧活性炭深度处理能有效提高DOC和UV254的去除效果;各个处理流程对大于1000分子量区间的有机物去除效果较好;氯和臭氧氧化能使有机物由高分子量区间向低分子量区间推移.     

不同臭氧生物活性炭工艺对二氯乙腈前体物的去除效能

以典型的含氮消毒副产物(N-DBPs)--二氯乙腈(DCAN)为例,研究臭氧-上向流生物活性炭(O3-UBAC)工艺和臭氧-下向流生物活性炭(O3-DBAC)工艺的去除效能差异,并结合DON、分子量分布、亲疏水性和三维荧光光谱探究其差异机理。结果表明,O3-UBAC工艺对DCAN生成势(DCANFP)、DON、分子量<3 kDa的有机物、亲疏水性有机物,以及芳香族蛋白质和类可溶性生物产物有机物的平均去除率分别为58.31%、61.60%、49.22%、46.60%、62.17%和82.08%,而O3-DBAC工艺对相应指标的平均去除率分别为48.72%、50.79%、21.16%、27.32%、47.37%和43.04%。因此,O3-UBAC工艺比O3-DBAC工艺对DCAN前体物的净化效能要好。     

Operation of Fixed‐bed Bioreactor for Polluted Surface Water Treatment

Abstract

Dissolved organic matters and ammonia nitrogen are serious contaminants of surface water in Taiwan. These contaminants can interfere with the water treatment process and cause biological instability in the finished water. One solution is to employ a biological treatment stage prior to the conventional water treatment process. A continuous flow biological filter packed with reticulated PU foam was used to remove ammonia nitrogen and organic materials before the conventional water treatment practice. The effect of its operation mode, namely, empty bed contact time (EBCT) and backwash, on the removal efficiencies of ammonia and organic matter was examined. The results suggested that ammonia nitrogen and organic nitrogen can be effectively removed by controlling the operation mode of the biological fixed bed. Efficient ammonia nitrogen removal was achieved upon the combination of the backwash mode with short EBCT or extended EBCT without the backwash. Efficient organic nitrogen and DOC removals were observed at short EBCT without the backwash. This study provides insights into the function of biofiltration, which benefits the design of a fixed‐bed bioreactor for the treatment of polluted surface water.