组合工艺对水源水中有机物的去除研究

由于黄河水受污染严重,而以黄河水为源水的自来水厂,多数目前仍然沿用以除浊为目的的常规处理工艺,其出水水质不甚理想。利用移动床生物膜反应器预处理、常规处理及臭氧活性炭深度处理组合工艺处理黄河水研究表明,组合工艺各单元都能有效去除TOC, 组合工艺对TOC的总去除率的平均值为42.2%。组合工艺对UV₂₅₄、藻类、AOC 、 BDOC的去除效果十分理想。虽然原水的致突变性已经较低,组合工艺仍能有效地降低致突变性,其中预处理工艺对降低致突变性的效果较显著。     

臭氧-生物活性炭工艺对有机物致突变性的影响

以南方某市水厂的中试试验为基础,结合Ames试验,重点研究了臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中有机物致突变性的影响.结果表明,砂滤水表现为致突变阳性,其中的致突变物质为移码型致突变物而不是碱基置换型致突变物,臭氧活性炭工艺可去除水中部分移码型致突变物,使得致突变阳性水转化为致突变阴性水.     

常规/臭氧生物活性炭去除有机物及亚硝胺前体物特性

该文考察运行18个月的常规/臭氧-生物活性炭(O3-BAC)组合工艺对中国华东地区某微污染湖泊水的处理特性。结果表明:此时该工艺去除有机物能力有限,但对消毒副产物亚硝胺前体物的去除能力高于其他有机物。工艺出水溶解性有机碳(DOC)质量浓度、UV254和溶解性有机氮(DON)质量浓度的平均值分别为3.12mg/L、0.053cm-1和0.171mg/L,平均去除率分别为34.9%、53.9%和32.7%;对亚硝胺前体物的去除率为72.3%。臭氧和炭池中的微生物在去除亚硝胺前体物中发挥了重要作用。小分子有机物、芳香性蛋白质和微生物代谢产物主要在活性炭单元中去除。因而,要关注长期运行的常规/O3-BAC组合工艺对有机物及其亚硝胺前体物的去除,充分发挥微生物作用。     

饮用水臭氧生物活性炭净化效果与传统工艺比较

高浓度有机物,高NH4+-N的黄浦江原水经预臭氧→高密度澄清池→砂滤→后臭氧→生物活性炭组合处理工艺后,水质明显优于传统处理工艺.其中臭氧生物活性炭部分对CODMn(高锰酸盐指数)和NH4+-N的去除率分别达到30.4%和18.9%.由于预臭氧相对预氯化能更好地发挥其氧化助凝作用,组合工艺中常规工艺部分对CODMn和NH4+-N的去除率分别达29.6%和81.0%,而传统工艺对CODMn和NH4+-N的去除率仅分别为22.3%和61.5%.考察了2种工艺出水藻毒素,溴酸盐浓度、三卤甲烷生成潜能以及相对分子质量分布等指标,表明组合处理工艺更容易去除小分子有机物(臭氧生物活性炭部分对小于1kD的有机物去除率大于70%),三卤甲烷生成潜能比传统工艺降低41%,且藻毒素和溴酸盐指标均低于我国饮用水标准.由于组合处理工艺能基本去除NH4+-N,可以采用自由氯消毒用以解决传统氯胺消毒带来的亚硝胺等消毒副产物风险和氯胺的气味问题.在高温季节组合工艺澄清池中出现藻类大量生长的现象,可能与臭氧持续消毒时间较短有关,可通过联合预臭氧和预氯化工艺对组合处理工艺中预处理方式进行改造.     

O_3-BAC工艺对含溴水体消毒副产物生成势的影响

该文主要研究了含溴水体在经过臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺处理前后消毒副产物生成势的变化。通过加氯培养测定三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)的生成势。结果表明:进水经过臭氧-生物活性炭系统处理后,总三卤甲烷(TTHM)和9种卤乙酸(HAA9)的生成势均降低了20μg/L左右,抑制率在30%以上。其中,主要去除的是一些含氯的消毒副产物如三氯甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸的前体物。当原水中含有高质量浓度的Br-时,臭氧化可能会导致含溴消毒副产物(如三溴甲烷、一溴乙酸和二溴乙酸)占总消毒副产物的分配比例升高。同时,研究表明:活性炭对于溴代副产物(Br-DBPs)前体物的去除效果低于氯代副产物(ClDBPs),因此在经过Q3-BAC工艺处理后,消毒副产物生成势中,溴代产物所占分配比例进一步增加。     

不同预氧化工艺对饮用水致突变活性的影响

根据Ames实验结果 ,分析对比预臭氧化和预氯化对各工艺过程去除致突变物质效果的影响 .预臭氧化工艺过程处理后水中的致突变性对TA98菌株加活化微粒 (S9)比不加S9更多 .预臭氧化工艺可以降低水的致突变活性 ,预臭氧化工艺水中的致突变物质的量比预氯化工艺总平均下降 2 0 %左右 .要进一步提高有机污染物去除效果 ,达到致突变实验的结果为阴性 (即致突比 <2 ) ,预臭氧化后还须增加后续处理工艺 .     

O3-BAC给水深度处理工艺的优化运行

通过工艺Ⅰ(预臭氧 常规处理 后臭氧 生物炭滤)和工艺Ⅱ(预臭氧 常规处理 生物炭滤)的对比试验,对属于Ⅱ~Ⅲ类地表水的广州市东江水源进行臭氧-生物活性炭(O3-BAC)深度净水中试,研究了污染物的去除规律,并对照南洲水厂的实际运行效果,提出了依据原水不同水质状况优化运行的建议.中试结果表明,当水源CODMn低于3.0mg/L及氨氮含量低于1.0 mg/L时,可按工艺Ⅱ方式运行;当水源CODMn高于3.5mg/L或氨氮含量高于1.5mg/L时,需要按工艺Ⅰ方式运行,以确保出水达到标准.南洲水厂运行结果也表明,可根据原水水质分别按照工艺Ⅰ或工艺Ⅱ方式优化运行.     

预臭氧化去除水中有机卤代物的效果

以黄浦江上游水源为原水，采用运行水量各为1m^3／h的两套中试设备，进行了预臭氧化工艺和预氯化工艺平行对比试验，研究了预臭氧化工艺对水中有机卤代物的去除效果，并对三卤甲烷和卤乙酸两类消毒副产物的致癌风险进行了分析计算，发现预臭氧化可以大大降低致癌的风险性．     

水中藻毒素降解的影响因素及其净水工艺控制

藻毒素污染已成为普遍关注的水质问题，在水环境中，藻毒素的迁移转化受光照、温度、有机物、溶解氧、水生生物等因素的共同影响。单元净水工艺（混凝、沉淀、砂滤、氯化等）和常规组合工艺对藻毒素的去除率较低，常规工艺＋活性炭过滤、臭氧＋常规工艺的去除率可达100％，不破坏藻细胞而能够大量降低其数量的预处理＋臭氧＋常规工艺＋ 性炭工艺应能够取得最佳的解毒效果。     

活性炭吸附典型含氮消毒副产物前体物的性能比较

新兴含氮消毒副产物较常规消毒副产物的浓度更低但毒性更强,去除难度更大。 提出采用活性 炭对形成含氮消毒副产物的前体物(以色氨酸为例)进行去除,比较常规和新型活性炭对前体物的去除性 能,并阐释原因。 研究发现:粉末状活性炭(PAC)和活性炭纤维(ACF)对色氨酸的最大等温吸附量分别为 37. 31 mg·g-1 和 178. 57 mg·g-1;对色氨酸的吸附速率分别是 5. 95×10-2 sec-1 和 1. 7×10-3 sec -1;两种类型的活性炭的吸附动力学均属于伪二阶动力学,且都符合 Langmuir 吸附等温方程(r2≥0. 99);ACF 比 PAC 具有更大的比表面积,更大的总孔体积、更小的平均孔径和更多的表面官能团。 在 15 ℃ ~ 45 ℃ 范围内,两者对色氨酸均是熵推动的自发吸附,吸附推动力先增加后减小,但 PAC 和 ACF 对色氨酸的吸附分别为物理吸附和化学吸附;研究结果表明:由于含氮消毒副产物前体物的分子量普遍较小,因此 ACF 更适用于其前体物的去除;由于 ACF 孔径较小,吸附速率较慢,因此需要保证充足的吸附接触时间。     

臭氧活性炭去除水中硫醇类致嗅物质的研究

硫醇类物质是南方某江排洪时饮用水中嗅味的主要致嗅物质。以乙硫醇为典型致嗅物质,研究了臭氧活性炭对乙硫醇的去除特性。结果表明,臭氧活性炭对乙硫醇有很好的去除效果,其中臭氧氧化是去除乙硫醇的关键工艺,活性炭发挥的作用有限;去除乙硫醇嗅味的适宜臭氧接触时间是15min,当水质变化不大时,完全氧化水中乙硫醇所需要的有效臭氧投加量(m g/L)为乙硫醇初始浓度(μg/L)的0.04倍。当进水乙硫醇浓度大于100μg/L时,需要增加适宜的预氧化处理,与臭氧活性炭联用才能有效去除水中硫醇类致嗅物质产生的嗅味。     

臭氧活性炭去除水中硫醇类致嗅物质的研究

硫醇类物质是南方某江排洪时饮用水中嗅味的主要致嗅物质。以乙硫醇为典型致嗅物质,研究了臭氧活性炭对乙硫醇的去除特性。结果表明,臭氧活性炭对乙硫醇有很好的去除效果,其中臭氧氧化是去除乙硫醇的关键工艺,活性炭发挥的作用有限;去除乙硫醇嗅味的适宜臭氧接触时间是15 min,当水质变化不大时,完全氧化水中乙硫醇所需要的有效臭氧投加量(mg/L)为乙硫醇初始浓度(μg/L)的0.04倍。当进水乙硫醇浓度大于100μg/L时,需要增加适宜的预氧化处理,与臭氧活性炭联用才能有效去除水中硫醇类致嗅物质产生的嗅味。     

粉末活性炭-超滤膜处理微污染原水试验研究

采用粉末活性炭-超滤膜工艺对微污染原水进行处理.试验主要研究该工艺对有机物的去除效果,粉末炭改善膜通量以及防止膜污染的效果.投加粉末活性炭能有效地提高膜通量,通过反冲洗,膜通量能得到很好的恢复,说明粉末炭能防止膜污染.由于粉末炭去除小分子量的有机物效果良好,因此,该工艺能有效地去除有机物和消毒副产物.     

臭氧/活性炭高级氧化法对石化行业反渗透浓水处理效果的研究

根据某石油炼化企业的污水回用装置反渗透单元浓水难以进一步生化处理的特点,用臭氧/活性炭法进行高级氧化处理。本文首先对活性炭进行吸附饱和试验,使其达到吸附/解附的动态平衡状态,以消除由于活性炭吸附作用对后续试验结果造成的干扰;在此基础上,考察臭氧/活性炭体系中其它因素对反渗透浓水COD去除效果的影响。研究发现,随着O_3通入时间的增加,反渗透浓水COD的去除率逐渐增大,当反应时间为2h时,COD的去除率达50%以上;同时,COD的去除率随着浓水COD的增加整体呈上升趋势;通过深入分析,发现随着反应时间的增大,单位COD消耗臭氧也逐渐增加,在反应后期COD的去除较难进行;综合考虑以上各试验结果,确定了臭氧/活性炭处理反渗透浓水的最佳工艺参数:O_3=5.5mg/L,反应时间为2h。     

O_3-生物沸石-GAC处理微污染水源水试验启动研究

根据宁波姚江水源水的特点,进行了臭氧、生物沸石、活性炭的除污染组合工艺试验,结果表明,在臭氧存在的情况下,微生物仍能生存,生成生物沸石,并对污染物质有良好的去除效果,从而为微污染源水处理提供了一种新的方法。     

稻壳活性炭的制备及在水质净化中的应用

以稻壳为原料制备了高比表面积的粉末活性炭,对其进行了表征,并将其用于自来水源水净化．研究结果表明,稻壳活性炭的碘吸附值和比表面积分别为1010mg/g和1923m^2／g;稻壳炭和商品炭对水中浊度的去除效果基本相同,对高锰酸盐指数的去除率分别为61％和50％;水样处理前后的GC-MS测试结果表明,稻壳炭和商品炭对自来水源水中有机物的去除率分别为71％和45％．制备的稻壳活性炭具有优良的吸附能力．     

西安市地表水厂水处理工艺过程中三卤甲烷类氯化消毒副产物变化规律研究

对西安市曲江、南郊两个地表水厂水处理工艺过程中三卤甲烷类消毒副产物的变化规律进行了研究,同时对水处理工艺过程中三卤甲烷前体物进行了分析.试验结果表明:西安市饮用水中三卤甲烷类消毒副产物主要组分为三氯甲烷和二氯一溴甲烷;三卤甲烷总量约为10 μg/L,远低于国家<城市供水水质标准>的要求;预加氯在水处理工艺中对三卤甲烷类消毒副产物生成量贡献较大,约占总量的35%～60%;混凝、沉淀、过滤时三卤甲烷前体物约有35%～42%的去除效果,但对三卤甲烷基本无去除效果.     

预氯化/粉炭工艺对原水藻源风险的控制效能

选用了5种粉末活性炭，开展与预氯化联用的粉末活性炭种类优选和与氯的交互影响研究。结果表明，5种粉末活性炭均可有效吸附三氯甲烷，吸附速率变化均符合拟二级动力学规律，回归相关系数均大于0.99，木质活性炭（k=0.419 12）和椰壳活性炭Ⅰ（k=0.386 93）吸附效果最好。余氯的存在会降低粉末活性炭对三氯甲烷的吸附速率，但未改变各粉末活性炭吸附效果的优劣顺序。在原水背景下，椰壳活性炭Ⅰ和木质活性炭对2-甲基异莰醇（2-MIB）去除效率在60%以上，对土臭素（GSM）去除效率在90%以上，对三卤甲烷吸附效率最高（28%）。尽管加氯会减低活性炭的吸附效率，但是其不影响不同炭型吸附的优劣顺序，木质活性炭和椰壳活性炭Ⅰ的效果依然最佳，煤质活性炭表现较差。将粉末活性炭性质与三氯甲烷、嗅味物质的去除性能进行相关性分析发现，平均孔径、碘值、亚甲基蓝值和总孔容积的相关性较为显著，平均孔径的相关系数最高，在比选优质粉末活性炭时可以将平均孔径作为重要参考因素。     

O3-BAC对微污染水源水氨氮去除研究

针对福州市某水厂原传统处理工艺不能有效去除微污染水源水氨氮,出厂水氨氮不能稳定达标的情况,采用臭氧-生物活性炭(O3-BAC)处理工艺对水厂进行了中试研究,研究了臭氧投加量、水温、臭氧接触室气水比、活性炭滤池空床停留时间(EBCT)、流向等因素对氨氮去除的影响.结果表明:对于氨氮浓度为0.6~2.0 mg·L-1的微污染水源水质,最佳的臭氧投加量为2 mg·L-1;且当水温为16~24℃,臭氧接触室气水比为5∶3∶2,EBCT为15 min时,氨氮的去除效果在75%以上;此外,与下向流工艺相比,上向流工艺具有较高的去除率.     

强化混凝去除水中天然有机物(NOM)的研究

讨论了强化混凝去除水中天然有机物(NOM)的基本原理和影响因素,综述了几种基于活性炭吸附、高锰酸盐氧化、臭氧氧化的强化混凝工艺去除NOM的特点和效果.