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微汙染水處理技術---臭氧-生物活性炭

文章來源:凱時KB88首頁環保編輯部 人氣:532發表時間:2018-07-22

微汙染水,指微量和痕量有毒有害的有機汙染物進入水體後被汙染的水。有機汙染物是近十幾年來出現在給水處理技術中的術語,也是一個沒有嚴格界限的術語,主要包括各類可溶性有機物、氮以及鐵、錳等重金屬。


大同市位於山西省北部,屬全國1 10座嚴重缺水城市之一,人均水資源占有量隻占全國人均水平的1/5,特別是一些企事業單位,用水困難的問題更突出。如果把微汙染水進行有效的處理,使其達到生活雜用水水質標準,用在衝廁、道路清掃和消防、城市綠化、車輛衝洗、建築施工等方麵,可有效循環利用水資源,使用水問題得到一定程度上的緩解。


1微汙染水的處理方法


在我國,微汙染水源的汙染程度要比西方國家的高很多,處理難度也較大,處理方法分為常規處理和深度處理等。


1.1微汙染水的分段處理


1.1.1常規處理

包括混凝、沉澱、過濾和消毒。這種方法可以較好地去除水中的濁度、色度、懸浮物、膠體及病原菌,比較適合處理有機物含量較少的原水,而對有機物含量較多的微汙染水卻顯得力不從心。


1.1.2深度處理

包括臭氧氧化和活性炭吸附等。我們應根據不同的水源水質和出水水質要求結合經濟因素確定合適的處理工藝。在此,主要討論微汙染水深度處理技術中的一種:臭氧一生物活性炭技術。臭氧一生物活性炭技術因氧化性強、副產物少、吸附與降解效果顯著等特點日益受到重視並迅速推廣。目前這一技術已被越來越多國家實際應用於汙染水源淨化、城市汙水再生回用作生活雜用水等方麵。


1.2臭氧一生物活性炭技術工藝


臭氧一生物活性炭工藝是活性炭物理化學吸附、臭氧化學氧化、生物氧化降解及臭氧滅菌消毒4種技術合為一體的工藝。


該工藝一般設在砂濾之後。首先利用臭氧預氧化作用,初步氧化分解水中的有機物及其他還原性物質,降低生物活性炭濾池的有機負荷,同時臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機物斷鏈、開環,轉化成簡單的脂肪烴,改變其生化特性。


臭氧本身的特性決定了臭氧化技術具有以下特點:


①臭氧由於其氧化能力極強,可去除其他水處理工藝難以去除的物質;

②臭氧化的反應速度較快,從而可以減小反應設備或構築物的體積;

③剩餘臭氧會迅速轉化為氧氣,既不產生二次汙染,又能增加水中溶解氧;

④在殺菌和殺滅病毒的同時,可除嗅、除味;

⑤臭氧化有助於絮凝,可以改善沉澱效果。


活性炭能夠迅速地吸附水中的溶解性有機物,同時也能富集微生物,使其表麵能夠生長出良好的生物膜,靠本身的充氧作用,炭床中的微生物就能以有機物為養料大量生長繁殖好氣菌,致使活性炭吸附的小分子有機物充分生物降解。


臭氧一生物活性炭工藝主要針對微汙染水中的有機物、氨氮、色度、濁度、嗅,能夠有效地去除水中的有機物和氨氮,使有機物濃度降低至700 L~1 600 L。氨氮濃度低於檢測限,對水中的無機還原性物質、色度、濁度、嗅也有很好的去除效果,並且能有效降低出水致突變活性,保證再生水的安全。


2臭氧一生物活性炭技術的特點


臭氧一生物活性炭工藝是在活性炭吸附的基礎上發展起來的,綜合了臭氧、活性炭兩者的優點。臭氧具有極強的氧化能力,在水中氧化還原電位僅次於氟而居第二位。


單獨使用臭氧,成本高,且水中可生物同化有機碳(AOC)增加,導致水的生物穩定性變差;單獨使用活性炭,其吸附及微生物降解協同作用效果減弱,吸附的飽和周期縮短,為保持水質目標,必須經常再生。臭氧一活性炭聯用工藝有效地克服了兩者單獨使用的局限性,又充分發揮了兩者的優點,使水質處理效果大為改善。此外,采用臭氧一活性炭聯用工藝還能有效地降低AOC(生物可同化有機碳)值,使出水的生物穩定性大為提高,活性炭上附著的微生物使其能長期保持活性,有效延長活性炭的再生周期。


臭氧一活性炭的組合,使得水中溶解和膠體狀的有機物轉化為較易生物降解的有機物,將某些分子量較高的腐殖質氧化為分子量較低、易生物降解的物質並成為炭床中微生物的養料來源。在炭床內,有機物吸附在炭粒的表麵和小孔隙中,微生物生長在炭粒表麵的大孔中,通過細胞酶的作用將某些有機物降解,在吸附和生物降解的雙重作用下去除水中有機物。表1是微汙染水與用臭氧一生物活性炭技術處理後水各項數據的對比(見表1)。


表1


大同煤礦集團公司現有微汙染水中氨氮含量15 mg/L~30 mg/L,使用臭氧一生物活性炭技術可使其降低到10 mg,L~20 mg/L,處理效果提高了30%以上,同時其他指標亦可得到大大改善,提高其使用效率。


3結論


目前我國大部分城市屬於缺水城市,如果能有效利用再生水,將會很大程度減少水資源浪費,有利於我國節水型城市建設和城鎮水務市場化進程的開展。我國部分城市受到不同程度汙染的水源,在常規處理工藝技術不能有效解決的情況下,活性炭可作為飲用水深度處理、預處理的有效手段,對去除飲用水中有機物質、改善水質具有很大意義。在預處理方麵,因新型吸附材料的發展,使吸附預處理具有較好的應用前景;在深度處理方麵,臭氧一生物活性炭技術已成為微汙染水處理的主流工藝之一。水處理技術應強調將物理、化學、生物等方法有機結合起來,充分發揮各自的技術特點和優勢進行水環境的綜合治理,以達到最低成本下的最佳去除效果。此外,要真正解決城市缺水問題,除加強水處理工藝技術的發展外,還應加強源頭控製,並加強環境保護的宣傳,提高全民的環境保護意識。


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