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。     

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.     

催化臭氧氧化联合BAC工艺深度处理石化废水

针对石化废水难降解的问题，采用活性炭作为臭氧氧化单元的催化剂，并串联生物活性炭(BAC)单元，从水质变化、有机物分子质量分布和有机物结构等角度解析催化臭氧氧化对石化废水中难降解有机物的降解特性，以及对后续BAC单元出水水质的影响机理。结果表明，活性炭催化对臭氧氧化去除COD和UV₂₅₄均有一定的促进作用，且对后续BAC单元去除COD和UV₂₅₄的促进效果更明显，其中，对UV₂₅₄的去除效果影响更大，当臭氧投加量为15和20 mg/L时，催化臭氧氧化对UV₂₅₄的去除率比臭氧氧化分别提升9.4%和11.5%，后续BAC单元对UV₂₅₄的去除率比无催化条件时分别提升17.0%和15.4%；催化条件对进水有机物分子质量分布的改变在O₃投加量为15 mg/L时更明显，相比臭氧氧化，催化臭氧氧化对进水中不可吹扫有机碳(NPOC)的去除率提升5.4%，出水中分子质量<1 ku的NPOC比例增加6%；进水经催化臭氧氧化后，有机物结构显著改变，酚类、链烷烃类及不饱和...     

活性炭催化臭氧氧化水中有机污染物的研究进展

介绍了活性炭作为催化剂催化臭氧氧化去除水中有机污染物的研究现状,对影响活性炭催化活性的关键因素、活性炭在反应前后表面性质的变化以及这种变化对其催化活性的影响进行了总结和分析,并阐述了活性炭催化臭氧氧化降解有机物的反应机理,最后对活性炭催化臭氧氧化的发展趋势进行了展望。     

臭氧／活性炭对硝基苯的去除效果研究

以硝基苯为典型有机物,对臭氧／活性炭氧化去除微污染原水中有机物的效果进行了初步研究。结果表明,活性炭作为催化剂与臭氧共同作用,对硝基基的去除率明显高于单独臭氧氧化;在保证活性炭与臭氧分子和有机物充分接触的2min内,臭氧／活性炭对硝基苯的氧化速率是臭氧氧化的6倍;随着pH值的增加,臭氧／活性炭对硝基苯的去除率逐渐提高（单独臭氧臭化同样如此）,但至pH=9.55时,臭氧／活性炭对硝基苯的去除率逐渐提高（单独臭氧氧化同样如此）,但至pH=9.55时,臭氧／活性炭对硝基苯的去除失去优势。此外,还研究了活性炭的使用寿命,通过对活性炭进行改性,使其效能更加优良。     

基于有机物分子质量分布的饮用水处理工艺选择

为应对市内运河排洪造成的出水有机物超标问题,建立了臭氧／活性炭中试装置,采用滤膜法测试了运河水、现有水厂各工艺段及臭氧／活性炭出水中有机物的分子质量分布,在此基础上对现有水处理工艺进行了评价。结果表明,由于原水受到工业污染,其大分子有机物含量较高,并且亲水性强而易被氧化,造成混凝沉淀的去除效果不好,而运河水中的溶解性小分子有机物含量较高,也不易被混凝沉淀去除,采用臭氧／活性炭深度处理工艺是一个很好的选择。臭氧和活性炭联用提高对有机物去除效果的原因在于,臭氧能有效地氧化大分子有机物为小分子有机物,有利于活性炭的吸附、降解去除。     

从分子质量的变化分析臭氧活性炭工艺

为了解臭氧活性炭工艺的机理并优化运行条件,采用臭氧活性炭处理黄浦江原水,分析了原水及经不同工艺单元处理后溶解性有机物 (DOM)分子质量 (MW)的变化。结果表明:黄浦江原水中的DOM主要为小分子有机物;臭氧对大分子有机物的氧化分解作用明显强于对小分子有机物的氧化作用;MW<1ku的有机物经臭氧氧化后则表现出不同程度的增加;混凝、沉淀、过滤对MW>3ku的大分子有机物去除效果较好,而对MW<3ku的小分子有机物去除效果较差;生物活性炭单元能有效去除MW为 3~1ku和MW<1ku的小分子有机物;臭氧氧化与活性炭吸附在去除不同MW有机物的过程中有很好的互补性,从而使该工艺能有效去除原水中的DOM。     

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.     

预处理强化生物活性炭工艺研究

研究了不同水处理组合工艺的除污染效能,包括化学预处理、常规处理、生物活性炭或臭氧生物活性炭技术的联用。试验结果表明,臭氧预氧化、高锰酸盐复合药剂（PPC）预氧化均能强化生物活性炭或臭氧生物活性炭工艺对各项指标的去除,可提高对浊度、UV254、CODMn的去除率;PPC预氧化与生物活性炭联用技术可强化AOC、BDOC的去除效果,达到生物稳定性的控制要求,是适合我国水厂改造的水处理技术。     

蜂窝陶瓷催化臭氧氧化处理饮用水中试

在北京市某净水厂进行了臭氧催化氧化处理滤后水的中试，对各种操作条件下蜂窝陶瓷催化臭氧氧化／颗粒活性炭过滤工艺的净水效果进行了考察。结果表明，与臭氧单独氧化相比，臭氧催化氧化反应器中有较高的溶解性臭氧浓度，对天然有机物（NOM）及总有机物（TOC）的去除效果较好，三氯甲烷生成潜能（CHCl3FP）较低。臭氧催化氧化的后续活性炭滤柱上的生物量较多，出水TOC、UV254及CHCl3FP值也均低于臭氧单独氧化的后续活性炭滤柱出水。     

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%.     

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。     

石油焦制备活性炭并负载Ni催化臭氧氧化p-CBA

考察了石油焦、石油焦制备的活性炭(AC)及其负载Ni所制备的Ni/AC催化臭氧氧化对氯苯甲酸(p-CBA)的效果。结果表明,石油焦的加入对臭氧氧化降解p-CBA的效果没有明显改善,但有利于臭氧对p-CBA的矿化;采用水洗预处理石油焦制备的活性炭对TOC的去除效果比采用酸洗预处理方法的要好;采用石油焦制备活性炭后负载Ni所得的Ni/AC催化剂催化臭氧氧化p-CBA(初始浓度为10mg/L),反应60min后,对p-CBA的去除率达100%,对TOC的去除率达60%。     

多相催化臭氧氧化法处理甲萘酚废水

以活性炭为载体、钾为助催化剂,采用浸渍法制备了Cu-K/AC催化剂,并考察了该催化剂催化臭氧氧化处理甲萘酚废水的效能.结果表明,当甲萘酚废水的COD为3 000 mg/L、含油量为120 mg/L时,在室温、pH=3、反应时间为120 min、催化剂投量为100 g/L、臭氧流量为5.2mg/min的条件下,催化臭氧氧化对COD及油类物质的去除率分别达到了93%和98%;臭氧氧化和催化臭氧氧化对COD的降解过程均符合表观一级反应动力学方程.     

不同净水工艺对含溴水体消毒副产物生成势的影响

以溴离子和有机物浓度不同的5个水厂原水和各工艺段出水为研究对象,考察了不同净水工艺对三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)这两类典型消毒副产物生成势和种类分布的影响。结果表明,仅采用常规处理工艺对THMs和HAAs生成势的控制效果不明显,而增设生物预处理和臭氧氧化预处理工艺能显著提高常规工艺对THMs和HAAs前体物的去除效果,臭氧/生物活性炭(O3/BAC)深度处理工艺能进一步去除THMs和HAAs的前体物。增设预处理和O3/BAC深度处理工艺,并采取砂滤池后置的净水工艺流程对THMs和HAAs生成势的控制效果最好。对于含溴水体,溴离子浓度越高,有机物中亲水性组分所占比例越高,经氯消毒后生成的溴代THMs和HAAs所占比例就越高。随着处理工艺流程的进行,THMs和HAAs的生成势逐渐降低,但是它们的溴结合因子逐渐增大,即毒性更大的溴代组分所占比例逐渐增大。     

Comparative study of ozonation and synthetic goethite-catalyzed ozonation of individual NOM fractions isolated and fractionated from a filtered river water

This study comparatively investigated ozonation and synthetic goethite-catalyzed ozonation of individual natural organic matter (NOM) fractions in terms of ozone consumption, dissolved organic carbon (DOC) and UV-absorbance reduction, molecular weight (MW) distribution, and formation of low-MW oxidation by-products. Hydrophobic acid and neutral (HOA and HON) and hydrophilic acid and base (HIA and HIB) were four major NOM fractions isolated from a filtered river water; so ozonation and catalytic ozonation were carried out on these fractions. Results indicate that in comparison to ozonation alone, catalytic ozonation can enhance ozone consumption, UV(254) and DOC reduction, fragmentation of fraction components with MW>3000Da, and formation of oxalic acid for these fractions under normal reaction conditions commonly adopted in water treatment plants. In addition, catalytic ozonation can enhance aldehydes formation and increase the percentage of easy biodegradable organic carbon compared with ozonation alone for HIA and HIB, but exert much less effect on these items for HOA and HON.