臭氧-生物活性炭深度处理工艺的水质安全性研究进展

臭氧—生物活性炭深度处理工艺是当前应用最广泛、技术最成熟的给水处理技术,但该技术在应用过程中也存在着影响饮用水水质安全性的因素。本文系统介绍了臭氧一生物活性炭工艺出水细菌泄漏、臭氧化副产物以及生物可同化有机碳等问题,探讨了臭氧—生物活性炭水质安全问题的解决方案。     

臭氧和生物活性炭应用的新进展

通过对水源水质恶化两个方面的分析,阐述了如何利用臭氧和生物活性炭技术在常规水处理系统中建立生物处理站,以及用臭氧及生物活性炭技术来去除溶解有机物,并对在80万m3/d饮用水生产线上的试验数据和试验结果进行了总结,以供参考。     

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。     

北京市自来水集团田村山净水厂改扩建工程

工程内容：新建规模为17×10^m^3／d的V型滤池、臭氧接触池、生物活性炭吸附池各1座，新建规模为34×10^4m^3／d的排水池、污泥处理厂各1座，并按照此规模要求改扩建臭氧系统、加氯系统、配水泵房、变配电系统等设施、设备；处理工艺：采用高密度沉淀池和臭氧—生物活性炭吸附等先进的水处理技术；建设周期：2007年4月—2008年6月。     

上海市某水厂臭氧—生物活性炭技术的应用分析

臭氧—生物活性炭技术是目前国内外应对微污染水源水处理的最常用技术之一。上海某水厂采用预臭氧/常规处理/臭氧—生物活性炭组合工艺运行了4年,活性炭滤池的运行经历了吸附、生物活性炭和换炭3个阶段。运行结果表明,该工艺可以提高对高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮、锰的去除率,改善出厂水的色度、嗅味和致突变性等多项水质指标,全面提高水质。但该技术也存在一定的局限性,如冬季对氨氮的去除率降低,原水的CODMn过高时出厂水CODMn仍会超过3 mg/L的标准;另外运行中要严格控制生物繁殖,防止微生物流出。此外,臭氧—生物活性炭技术会增加建设投资和运行成本,活性炭更换周期为3年半,以更换2/3的活性炭为宜。     

臭氧-生物活性炭技术在我国饮用水深度处理的研究进展

本文系统梳理了我国实施水专项前后在臭氧——生物活性炭技术领域的研究成果,主要介绍了臭氧——生物活性炭技术在我国的应用情况与研究现状,并将该技术凝练为臭氧投加优化控制、活性炭吸附池结构与工艺选择、活性炭选择、更换与再生、溴酸盐控制技术和生物风险预防与控制技术五类技术进行简要阐述,最后提出了该技术的未来发展趋势.     

微污染水源净水厂臭氧生物活性炭工艺设计

随着我国水环境污染的日趋严重,饮用水源受到污染的情况呈上升趋势。如何对微污染水源进行处理成为当前给水处理中新的发展方向。总结西北某微污染水源净水厂的工艺设计,重点介绍臭氧生物活性炭工艺的选型和相关参数,并对其投资和运行费用进行核算,总结臭氧生物活性炭工艺设计时的注意事项。     

臭氧—活性炭在饮用水深度处理中的应用

介绍了生活饮用水水质卫生新规范，欧美及国内臭氧-活性炭在水处理中的应用情况，针对当前水源有机污染现状和发展，论述了采用臭氧-活性炭进行饮用水深度处理的必要性，给出了活性炭吸浮池设计参数和要求。     

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。     

臭氧-生物活性炭技术在饮用水处理中的应用

介绍了臭氧—生物活性炭技术的基本原理以及目前国内对该技术的研究情况,在此基础上,详细概括了臭氧—生物活性炭技术对饮用水处理后的效果,最后提出了臭氧—生物活性炭工艺当前所存在的一些问题。     

Modeling of bromate formation by ozonation of surface waters in drinking water treatment

The main objective of this paper is to try to develop statistically and chemically rational models for bromate formation by ozonation of clarified surface waters. The results presented here show that bromate formation by ozonation of natural waters in drinking water treatment is directly proportional to the "Ct" value ("Ctau" in this study). Moreover, this proportionality strongly depends on many parameters: increasing of pH, temperature and bromide level leading to an increase of bromate formation; ammonia and dissolved organic carbon concentrations causing a reverse effect. Taking into account limitation of theoretical modeling, we proposed to predict bromate formation by stochastic simulations (multi-linear regression and artificial neural networks methods) from 40 experiments (BrO(3)(-) vs. "Ctau") carried out with three sand filtered waters sampled on three different waterworks. With seven selected variables we used a simple architecture of neural networks, optimized by "neural connection" of SPSS Inc./Recognition Inc. The bromate modeling by artificial neural networks gives better result than multi-linear regression. The artificial neural networks model allowed us classifying variables by decreasing order of influence (for the studied cases in our variables scale): "Ctau", [N-NH(4)(+)], [Br(-)], pH, temperature, DOC, alkalinity.     

O3/BAC对氯化消毒副产物的控制作用

采用臭氧化—生物活性炭(O3／BAC)深度处理工艺去除水中消毒副产物前质的试验结果表明，该工艺能够有效去除水中消毒副产物前质，可控制氯化消毒副产物的生成，其中主臭氧化对三卤甲烷前质和卤乙酸前质均具有很好的去除效果，生物活性炭对卤乙酸前质表现出较好的去除效果，但对三卤甲烷前质的去除效果有限；藻类、有机物等在滤层的累积使得砂滤池在同一工作周期中的不同阶段对水中三卤甲烷前质的去除效果有所不同，因而需要合理设置砂滤池的反冲洗周期。臭氧化—生物活性炭工艺充分发挥了臭氧化和生物活性炭两种技术的优点，并相互促进和补充，能够充分保障饮用水的安全性。     

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。     

不同给水处理工艺的饮用水生物稳定性研究

以生物可同化有机碳（AOC）作为饮用水生物稳定性的评价指标,对常规处理工艺和臭氧／生物活性炭（O3／BAC）深度处理工艺控制AOC的效果进行了研究。结果表明：两种工艺都会使出厂水的生物稳定性变差,常规处理工艺和深度处理工艺使出厂水的AOC平均浓度分别增加了26％、70％;尽管砂滤和BAC滤池去除AOC的效果良好,但O3氧化和氯胺消毒会大幅度提高AOC浓度。因此,有必要采取减少后臭氧投加量或单独采用BAC、增加生物滤池接触时间以及减少消毒剂投加量等措施来控制AOC浓度,促使出厂水水质达到生物稳定。     

基于PNN神经网络的地下水水质评价及应用

概率神经网络是一种训练速度快、网络稳定、应用相当广泛的人工神经网络方法,它通过利用线性学习算法来解决非线性问题,在模式识别的分类问题中得到了广泛的应用。本文在阐述概率神经网络(PNN)原理的基础上,以我国地下水环境质量标准(GB/T14848-93)为训练样本,建立概率神经网络(PNN)模型,并将该网络模型运用于地下水水质评价。通过与灰色聚类法、模糊评判法和指标分类法比较,验证了该模型更为准确、可靠。     

防汛墙变形动态预测方法的研究

结合黄浦江行人隧道浦西竖井基坑工程,分别利用有限元动态施工反演分析方法和神经网络的方法,对由基坑开挖引起的防汛墙的变形进行了跟踪预报;计算结果表明神经网络的方法克服了反演分析方法的不足,综合考虑了黄浦江水位的变化对墙体变形的影响,从而达到有效控制防汛墙变形目的.     

基于递归神经网络的基坑工程变形多步预测方法研究

针对深基坑系统的复杂的非线性及基坑工程变形多步预测的重要性 ,将人工神经网络技术引入其中。分析了用BP网络进行多步预测时存在的不足 ,提出了基于递归神经网络的基坑工程变形多步预测模型。通过一软土深基坑工程变形多步预测实例的分析 ,论证了递归神经网络用于基坑工程变形多步预测的可靠性和实用性。该方法有效可行 ,在其他领域的多步预测中同样具有广阔的应用前景。     

间歇曝气活性污泥系统神经网络水质模型

根据人工神经网络理论和方法,针对活性污泥间歇曝气系统的特点,提出了活性污尼间歇曝气系统的ＢＰ人工神经网络水质模型。通过对模型预测结果与实测值的比较表明：其具有精度高,适应性强,使用方便的特点。这种模型的建立,为活性污泥工艺实现在线智能化控制提供了一条简便的途径。     

Water quality factors affecting bromate reduction in biologically active carbon filters

Biological removal of the ozonation by-product, bromate, was demonstrated in biologically active carbon (BAC) filters. For example, with a 20-min EBCT, pH 7.5, and influent dissolved oxygen (DO) and nitrate concentrations 2.1 and 5.1 mg/l, respectively, 40% bromate removal was obtained with a 20 microg/l influent bromate concentration. In this study, DO, nitrate and sulfate concentrations, pH, and type of source water were evaluated for their effect on bromate removal in a BAC filter. Bromate removal decreased as the influent concentrations of DO and nitrate increased, but bromate removal was observed in the presence of measurable effluent concentrations of DO and nitrate. In contrast, bromate removal was not sensitive to the influent sulfate concentration, with only a slight reduction in bromate removal as the influent sulfate concentration was increased from 11.1 to 102.7 mg/l. Bromate reduction was better at lower pH values (6.8 and 7.2) than at higher pH values (7.5 and 8.2), suggesting that it may be possible to reduce bromate formation during ozonation and increase biological bromate reduction through pH control. Biological bromate removal in Lake Michigan water was very poor as compared to that in tapwater from a groundwater source. Bromate removal improved when sufficient organic electron donor was added to remove the nitrate and DO present in the Lake Michigan water, indicating that the poor biodegradability of the natural organic matter may have been limiting bromate removal in that water. Biological bromate removal was demonstrated to be a sustainable process under a variety of water quality conditions, and bromate removal can be improved by controlling key water quality parameters.