臭氧联用技术在深度水处理中的工艺效果探究

杨明(大庆油田水务公司西水源水厂， 黑龙江 大庆 163000)

臭氧联用技术在深度水处理中的工艺效果探究

杨明(大庆油田水务公司西水源水厂， 黑龙江 大庆 163000)

随着人们生活质量的不断提高，水环境的污染现象引发了社会的关注和担忧，一些饮用水处理厂的水源也受到不同程度的污染，极大地威胁到人们的身体健康和饮水安全。为此，采用臭氧——生物活性炭的组合联用技术和工艺，可以有效地去除水中的有机物，确保饮用水的安全与质量。

臭氧；生物活性炭；技术；深度；水处理；工艺

0 引言

我国的环境状况监测报告指出许多饮用水厂的水源受到不同程度的污染，达标率小于50%，显示出常规的水处理工艺无法有效去除水中的有机物杂质，因而需要采用臭氧——生物活性炭工艺技术和翻板滤池的工艺形式，有效提升出水的水质。

1 臭氧——生物活性炭技术的工艺设计

在深度水处理厂的饮用水深度处理工艺技术设计之中，常规的水处理工艺无法确保水质的安全和质量。为此，需要进行臭氧——生物活性炭技术的工艺设计，具体包括以下设计内容：

(1)预臭氧接触池及机械混合池。这是一种密闭式的结构，设置有尾气排放管和自动气压释放阀，采用砂滤池出水的水源，不设置出水闸板，而是采用薄壁堰的跌落出水方式。

(2)砂滤水提升泵房。可以采用潜水轴流泵，并设计单泵的流量为10×10m2/d。

(3)后臭氧接触池。这是一种密闭式的结构，采用微孔钛盘布气的方式，进行臭氧接触反应，臭氧的尾气则由管道接入臭氧尾气破坏装置之中，经由催化、分解等流程，排入到空气之中。

(4)生物活性炭翻板滤池。通常采用V型滤池，适宜应用于大中型水处理厂。V型滤池与翻板滤池的构造有所不同，体现于反冲洗方式的不同，翻板滤池类似于气水反冲滤池，是序批式的结构和应用特征，它在冲洗的工艺过程中不排水，极大地避免了滤料的流失。而V型滤池则是采用反冲洗和排水同时进行的方式，对滤料的流失影响较大。

2 臭氧——生物活性炭技术在深度水处理中的应用工艺效果分析

2.1 浊度的变化

臭氧可以通过氧化分解反应，对吸附于活性炭颗粒表面的有机物分解，并使其脱稳，从而去除颗粒和浊度。然而也降低了混凝过程对DOC的去除效果。这是由于臭氧主要是去除分子质量小、极性强的小分子，而混凝过程则去除大分子的有机物。通常来说，小分子的有机物更容易为生物所吸收，也具有更好的可生化性，因而主要依靠臭氧实现对小分子的有机物的去除，而大分子的有机物去除则主要由生物活性炭完成。

2.2 色度的变化

此指标可以反映出水中溶解性污染物的数量多少，在臭氧——活性炭联用技术和工艺之下，通过臭氧化作用、活性炭吸附作用、生物降解作用，破坏不饱和有机物中的C=C双键，使之断裂，并生成酮类、醛类、羧酸类等，从而去除色度。这并不表示这些有机物被彻底氧化，而只是在不同的作用之下遭受了破坏，导致其色度的去除。

2.3 嗅和味的变化

在饮用水中由于多种原因的存在，导致产生嗅和味，如：过量投氯、无机物及溶解性的矿物盐等。在运用臭氧——活性炭联用技术的工艺过程中，可以臭氧的化学氧化作用、活性炭的表面吸附作用、生物降解作用，较好地消除水中的嗅味。一些硫化物、氯等无机物质可以被活性炭有效地吸附，高效地达到去除效果。

2.4 有机物的变化

臭氧氧化分解过程只能够破坏有机物的共轭部分，而无法使这些污染有机物全部氧化，只有在联合的作用之下，才能改变分子的结构和极性，从而使这些污染有机物被生物降解，并且还可以运用活性炭富集水中的微生物，形成丰富的溶解氧的环境，从而有效地吸附污染有机物，延长活性炭的再生周期和寿命。在这个工艺技术过程中，生物降解作用是主导性的作用，活性炭的物理吸附作用是辅助性的作用。

2.5 氮的变化

氮在水中的污染主要是以氨氮、硝酸盐氮、有机氮等形式而出现。在臭氧——活性炭技术工艺之下，可以将有机氮化合物进行转化，并主要利用反硝化工艺，有效地去除水中的硝酸盐氮。

3 结语

综上所述，臭氧——活性炭联用技术引起了人们的重视和关注，在水污染存在并恶化的环境之下，我们要关注臭氧——生物活性炭技术的应用实践，要全面优化臭氧——生物活性炭联用技术的设计，实现对臭氧——生物活性炭技术工艺的有效控制，利用臭氧化作用、活性炭吸附作用、生物降解作用等，更好地发挥出臭氧生物活性炭技术工艺的去除污染的效能，在工艺流程稳定可靠的条件和应用之下，显著改善深度水处理效果和质量，挖掘我国深度水处理的工艺技术潜能。

[1]于丽.臭氧降解水中邻苯二甲酸二甲酯和3,3’-二氯联苯胺的研究[D].山东农业大学，2013.

[2]王玲丽.活性炭吸附—微波再生处理饮用水中的氯霉素研究[D].华中科技大学，2010.