水的深度处理DOC

合集下载

电厂水处理技术

电厂水处理技术

1.按水的硬度:极软水(<1.0mmol/L)、软水(1.0~3.0mmol/L)、中等硬度水(3.0~6.0mmol/L)硬水(6.0~9.0mmol/L)、高硬水(>9.0mmol/L)。

2.水中的悬浮物、胶体和有机物采用混凝、沉降、澄清和过滤处理的方法除去,习惯称为水的预处理。

水的深度处理:(1)除硬度:Na离子交换软化处理(2)除硬度并降碱:H-Na 交换软化处理(3)出去全部阴阳离子:H-OH离子交换除盐3.天然水的杂质:悬浮物(悬浮物、可沉降物100nm~1um)、胶体(1~100nm)、溶解物质(<1nm)4.电渗析陈盐水处理是以直流电能为动力、利用离子交换膜的选择透过性,将水中溶质分离出来的一种膜分离法。

5.膜法除盐水处理是一种膜分离技术.是指在某一推动力作用下,利用特定膜的透过性能分离水中离子、分子或胶体,使水得以净化。

离子的动态交换过程:1. B+在水溶液中向树脂颗粒表面扩散。

2. B+通过边界水膜扩散3.B+在树枝颗粒网孔扩散4.B+与RA树脂交换基团A+相互交换基团A+相互交换5.A+在树脂颗粒网孔内表面扩散6.A+通过边界水膜扩散7.A+从树脂表面向水溶液中扩散6.锅炉水水质标准:pH值。

铭炉水的PH值应大于9,因pH值低时,会造成锅炉钢材的腐蚀;7.汽轮机的腐蚀 (一)汽轮机的应力屑蚀破裂1.腐蚀特征汽轮机的应力腐蚀破裂主要发生在叶片和叶轮上:2.防护措施(1)改进汽轮机的设计,改善汽轮机的安装工艺,以消除应力过于集中的部位。

(2)提高蒸汽品质,降低蒸汽中钠和氯离子的含量。

(二)汽轮机的冲蚀1.腐蚀特征蒸汽系统的冲蚀是由于蒸汽形成的水滴或由其他途径(例如通过排气管口喷水或轴的水封)进入汽轮机的水所引起的。

冲蚀特征是叶片金属表面上有浪形条纹密集的毛孔,甚至产生缺门。

2.防护方法汽轮机的疏水口要畅通,保持喷水不直接冲击未级叫片人汽轮机。

应在末级叶片易冲刷部位安装防冲蚀保护层。

现阶段常用的饮用水深度处理技术

现阶段常用的饮用水深度处理技术

现阶段常用的饮用水深度处理技术摘要饮用水的净化技术与工程设施是保障人们饮水卫生安全的重要措施,它是人类在与水源污染及由此引起的的疾病所做的长期斗争中产生的,随着水源水污染及由此引起的疾病的变化,人们对常规处理进行深度处理使人们用上洁净的水。

本文主要对臭氧氧化技术、活性炭吸附技术、生物活性碳技术、膜分离技术、深度氧化技术进行了简单的阐述。

关键词:臭氧氧化技术,活性炭吸附技术,生物活性碳技术,膜分离技术,深度氧化技术一.臭氧氧化技术臭氧氧化技术应用最广泛、最成功的领域是饮用水处理[1]。

臭氧是一种很强的氧化剂和消毒剂,其氧化还原电位在碱性环境中仅次于氟,远远高于水厂常用的消毒剂液氯。

研究发现,臭氧与有机物的反应具有较强的选择性,它对水中己形成的三卤甲烷几乎没有去除作用。

同时臭氧氧化还可导致水中可生物降解物质增多,使出厂水的生物稳定性降低,容易引起细菌繁殖。

这些因素的存在,使得臭氧很少在水处理中单独使用。

臭氧在饮用水处理得主要应用有预氧化和后氧化[2]。

预氧化主要用途为改善感官之指标,铁、锰以及其它重金属,藻类,助凝,将大分子有机物氧化为小分子有机物,氧化无机物质如氰化物、硝化物等。

臭氧后氧化主要与生物活性炭联用即臭氧—生物活性炭(O3—BAC)法。

进水先经臭氧氧化,使水中大分子有机物分解为小分子状态,这就提高了有机物进入活性炭微孔内部的可能性[3]。

活性炭能吸附臭氧氧化过程中产生的大量中间产物,包括解决了臭氧无法去除的三卤甲烷及其前驱物质,并且微生物附着其上,可以发挥生化和物化处理的协同作用,从而延长活性炭的工作周期,保证了最后出水的生物稳定性[4],O3—BAC 现己广泛地推广应用于欧洲国家如法、德、意、荷等上千座水厂中,在欧洲臭氧活性炭技术己被公认为处理污染原水、减少饮用水中有机物浓度最有效技术[5],该项技术在我国正在逐步推广应用[6]。

目前对臭氧氧化机理研究和如何利用臭氧更有效去除饮用水中有机物的研究成为给水处理中关注的重点。

深度水处理技术操作规程

深度水处理技术操作规程

深度水处理技术操作规程一、深度水处理技术操作规程1.1.工艺简介深度水处理技术是一种采用纳滤、反渗透或其他膜过滤技术处理水的方法。

在过滤过程中,通过膜的孔隙较小,可以将水中悬浮物、胶体、细菌等微小颗粒过滤除去,从而达到提高水质的目的。

1.2. 工艺流程深度水处理技术通常包括预处理、纳滤/反渗透处理、清洗三个步骤。

其中,预处理包括过滤器处理、加药处理等,目的是为了去除水中较大颗粒和有机物。

纳滤/反渗透处理包括使用骨架膜和纳滤膜,将水过滤出来;清洗则是清洗、维护和保养膜,以保证设备及水质的质量。

1.3. 单位操作流程(1)预处理1. 必须按照操作规程,定期更换预处理滤芯、滤袋等。

2. 必须保证预处理设备的日常维护、保养,及时清洁、排泥、添加消毒剂等,保证设备正常运行。

3. 预处理设备日常运行前,必须对预处理设备进行检查、保养,发现问题及时汇报上级处理。

(2)纳滤/反渗透1. 必须按照操作规程设置反渗透膜和深度膜,保证设备的正常运行;2. 确保设备使用过程中,水质符合抽检标准,如水质出现问题,必须及时报告上级。

3. 确保设备日常维护、保养工作,定期进行清洗、消毒等操作,保证设备正常运行。

(3)清洗1. 每次操作前必须排除管道、设备中的残余水分,放置一段时间,能充分净化后再使用。

2. 根据操作规程,进行设备清洗、消毒、保养工作,保证设备的正常运行。

3. 确保设备日常保养及时,按周期进行清洗、消毒等操作,保证水质符合要求。

二、设备使用注意事项2.1. 设备安全操作1. 保证设备接地可靠,设备安装合理,设备防雨漏电、防火等措施到位。

2. 在设备安装、使用、保养过程中,严禁拆动、改动设备,如出现问题及时汇报上级。

3. 设备的维护人员必须接受培训,了解设备的安全操作方法,保证设备的安全操作。

2.2. 设备维护1. 每次保养、清洗设备,必须先停止运行,切勿在运行过程中进行清洗、维护操作。

2. 设备的保养人员必须对设备进行认真的检查,保障设备运行的安全、稳定。

污水深度处理工艺

污水深度处理工艺

污水深度处理工艺引言概述:污水深度处理工艺是一种对污水进行高效处理的技术,通过一系列的物理、化学和生物方法,将污水中的有害物质和污染物去除,达到环境排放标准。

本文将详细介绍污水深度处理工艺的五个部份,包括预处理、生物处理、物理处理、化学处理和后处理。

一、预处理1.1 筛网过滤:通过筛网过滤,去除污水中的大颗粒杂质,如纸张、布料和树枝等,以保护后续处理设备的正常运行。

1.2 沉砂池:将污水流入沉砂池,利用重力沉淀原理,使沙、石等颗粒沉降到池底,减少污水中的悬浮物含量。

1.3 调节池:通过调节池,平衡进入处理系统的污水流量和水质,以保证后续处理单元的稳定运行。

二、生物处理2.1 好氧生物处理:将预处理后的污水引入好氧生物处理池,利用好氧微生物的代谢作用,将有机物质分解为二氧化碳和水,并去除氨氮等有害物质。

2.2 厌氧生物处理:将好氧处理后的污水引入厌氧生物处理池,利用厌氧微生物的代谢作用,进一步分解污水中的有机物质,并产生甲烷等可再利用的能源。

2.3 活性污泥处理:通过投加活性污泥,促进好氧微生物的生长和繁殖,增加有机物降解的效率,并减少废污泥的产生。

三、物理处理3.1 沉淀池:将经过生物处理的污水引入沉淀池,利用重力沉淀原理,使污水中的悬浮物再次沉降,以进一步净化水质。

3.2 气浮池:通过向污水中注入弱小气泡,使悬浮物和浮游生物附着在气泡上升至液面,形成浮渣,从而实现固液分离。

3.3 过滤器:利用过滤器,将污水通过滤料层,去除弱小的悬浮物和胶体物质,提高水质的澄清度。

四、化学处理4.1 氧化反应:通过投加氧化剂,如氯气或者次氯酸钠等,对污水中的有机物质进行氧化反应,使其转化为易于沉淀或者生物降解的物质。

4.2 中和反应:通过投加中和剂,如石灰或者硫酸铁等,对污水中的酸碱度进行调节,以提供适宜的环境条件,促进后续处理步骤的进行。

4.3 吸附剂处理:利用吸附剂,如活性炭或者氧化铁等,对污水中的有机物质、重金属离子等进行吸附,以进一步净化水质。

污水深度处理工艺

污水深度处理工艺

污水深度处理工艺标题:污水深度处理工艺引言概述:污水深度处理工艺是一种对污水进行高效处理的技术,通过采用一系列工艺和设备,能够将污水中的有害物质和污染物去除,从而达到净化水质的目的。

本文将介绍污水深度处理工艺的五个部份,包括预处理、生物处理、化学处理、物理处理和深度过滤。

一、预处理1.1 污水筛选:通过物理方法去除污水中的大颗粒物质,如树叶、纸屑等,以减少对后续处理设备的负荷。

1.2 沉淀池:利用重力作用,将污水中的悬浮物沉淀到池底,如泥沙、油脂等,以减少对后续处理设备的影响。

1.3 调节池:对污水进行调节,平衡水质的波动,以保证后续处理的稳定性。

二、生物处理2.1 好氧处理:将污水引入好氧生物反应器,通过好氧微生物的作用,将有机物质转化为无机物质,如二氧化碳和水,以降低水中的有机物质浓度。

2.2 厌氧处理:将污水引入厌氧生物反应器,通过厌氧微生物的作用,将有机物质进一步分解,产生甲烷等可再利用的能源。

2.3 混合处理:将好氧和厌氧处理结合起来,以提高处理效率和减少处理设备的占地面积。

三、化学处理3.1 絮凝剂投加:向污水中加入絮凝剂,通过化学反应将弱小颗粒物质会萃成较大的絮凝体,以便于后续的沉淀和过滤。

3.2 中和剂投加:调节污水的酸碱度,使其接近中性,以提高后续处理工艺的效果。

3.3 氧化剂投加:加入氧化剂,如氯化铁等,以氧化和去除污水中的有机物质和重金属离子。

四、物理处理4.1 沉淀过滤:将污水通过沉淀池和过滤器,去除污水中的悬浮物质和颗粒物质,使水质更清澈。

4.2 吸附过滤:利用吸附剂,如活性炭等,吸附和去除污水中的有机物质和异味物质。

4.3 膜分离:采用微孔膜或者反渗透膜等技术,将污水中的溶解物质、微生物和离子等分离出来,得到更纯净的水。

五、深度过滤5.1 砂滤:通过砂滤器,去除污水中的弱小颗粒物质和悬浮物质,提高水质的澄清度。

5.2 纤维滤:利用纤维滤料,去除污水中的微生物和有机物质,使水质更加清洁。

水深度处理工艺

水深度处理工艺

水深度处理工艺水深度处理工艺一、前言水深度处理是一项重要的水处理技术,其主要目的是通过控制水中的深度,降低水中有害物质的浓度和数量,从而达到净化水质的目的。

本文将详细介绍水深度处理工艺。

二、原理水深度处理是通过调节水中的深度来实现净化水质的目的。

当水中有害物质浓度过高时,可以通过增加水深来降低其浓度。

同时,适当增加水深还可以促进溶解氧和微生物生长,从而提高自然生态系统对有害物质的去除能力。

三、步骤1. 确定目标深度:根据实际情况确定需要达到的目标深度。

2. 设计设备:根据目标深度和实际情况设计适合的设备。

3. 安装设备:根据设计要求安装设备并进行调试。

4. 调节水位:根据实际情况调节水位,在达到目标深度后进行稳定运行。

5. 监测效果:定期监测效果并进行调整,以保持稳定运行状态。

四、设备1. 水深控制器:用于控制水位,可以根据实际情况进行自动或手动调节。

2. 水泵:用于增加水深度,可以根据实际情况选择不同类型的水泵。

3. 水管系统:用于连接水泵和水深控制器,可以根据实际情况进行设计。

4. 监测仪器:用于监测水质和水位,可以根据实际情况选择不同类型的监测仪器。

五、注意事项1. 设备的安装和调试应由专业人员进行。

2. 在调节水位时应注意保持稳定,避免过快或过慢导致设备损坏或效果不佳。

3. 定期维护设备并更换老化部件,以保证设备的正常运行和效果。

4. 在使用过程中应注意环保要求,避免对周围环境造成污染和影响。

六、结论通过对水深度处理工艺的介绍,我们可以看到这是一项非常重要的净化水质技术。

在实际应用中需要根据不同情况选择合适的设备和方法,并注意环保要求。

我们相信在未来的发展中,这项技术将会得到更广泛的应用和推广。

12种污水深度处理方法

12种污水深度处理方法

12种污水深度处理方法污水深度处理的简介污水深度处理(sewagedepthprocessing)是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后,为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。

针对污水(废水)的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。

常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质,SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类。

深度处理方法费用昂贵,管理较复杂,除了每吨水的费用约为一级处理费用的4-5倍以上。

污水深度处理的对象与目标污水深度处理的重要经过二级生物处理后,一般污水中仍然含有相当数量的污染物质:BOD:20-30mg∕1.;COD:60-100mg∕1.;SS:20-30mg∕1.;NH3-N:15-25mg∕1.;TP:>1.mg/1.;细菌和重金属等有毒有害物质。

污水深度处理的对象与目标1.去除水中残存的悬浮物;脱色、除臭,使出水澄清;2.进一步降低BOD、COD等,水质进一步稳定;3.脱氮、除磷,消除能够导致水体富营养化的因素;4.消毒杀菌,去除水中的有毒物质污水深度处理后回用去向1.排放具有较高经济价值水体及缓流水体,补充地面水源回用于农田灌溉、市政杂用,如灌溉城市绿地,冲洗街道、车辆、景观用水等;2.回用于工业企业,作为冷却水和工艺用水的补充用水;3.回灌地下,用于防止地面下沉或海水入侵二级处理水深度处理的目的、对象、技术、工艺二级处理水深度处理相关数据颗粒分离技术一览表污水的深度处理过程悬浮物的去除1混凝沉淀混凝沉淀工艺是污水深度处理中最常用的工艺,我国大多数污水厂在深度处理工艺中均采用此方法。

向水中投加化学药剂,药剂水解后与污染物相互作用,通过混凝过程形成大颗粒絮体,通过沉淀或气浮得到分离。

混凝沉淀工艺济、成熟,但处理效果受水质改变影响较大(藻类、Ph、水温等),且对水质要求较高时,该工艺则无法满足处理效果。

1.优缺点向水中投加化学药剂,药剂水解后与污染物相互作用,通过混凝过程形成大颗粒絮体,通过沉淀或气浮得到分离。

污水深度处理工艺

污水深度处理工艺

污水深度处理工艺一、引言在现代社会中,污水处理是保护环境和人类健康的重要环节之一。

污水深度处理工艺是提高水质达到排放标准的有效途径之一。

本文档旨在介绍污水深度处理工艺的各个方面,包括工艺原理、设备选型、操作流程等内容。

二、工艺原理1.深度处理概述深度处理是指在污水处理的基础上进一步去除污染物,使得水质更高,达到更严格的排放标准。

深度处理常用的方法包括生物降解、化学氧化、高级氧化等。

2.生物降解工艺生物降解是通过微生物代谢作用来去除污染物,常用的生物降解工艺包括活性污泥法、厌氧处理等。

3.化学氧化工艺化学氧化是通过添加氧化剂使有机污染物发生氧化反应,达到去除有机物的目的。

常用的化学氧化剂包括臭氧、过氧化氢等。

4.高级氧化工艺高级氧化是指利用光、电、热等能量来加速污染物的氧化降解过程。

常用的高级氧化方法包括紫外线光解、光催化等。

三、设备选型1.深度处理设备概述深度处理设备包括生物降解设备、化学氧化设备和高级氧化设备。

根据不同的处理工艺选择合适的设备。

2.生物降解设备选型常用的生物降解设备包括活性污泥曝气池、二沉池等。

3.化学氧化设备选型常用的化学氧化设备包括臭氧发生器、过氧化氢投加装置等。

4.高级氧化设备选型常用的高级氧化设备包括紫外线辐射装置、光催化反应器等。

四、操作流程1.深度处理操作流程概述深度处理操作流程包括预处理、主处理和后处理等环节。

2.预处理操作流程预处理操作流程包括污水进水、初级过滤、中级过滤等。

3.主处理操作流程主处理操作流程包括生物降解反应、化学氧化反应、高级氧化反应等。

4.后处理操作流程后处理操作流程包括沉淀池沉淀、过滤、消毒等。

附件:本文档涉及的附件包括深度处理设备选型表、操作流程图等,请参阅附件部分。

法律名词及注释:1.排放标准:指国家对于污水排放所规定的水质要求。

2.深度处理:指在常规污水处理的基础上进一步改善水质的处理过程。

3.微生物代谢作用:指微生物在生物降解过程中通过代谢作用将污染物转化为无害物质的过程。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

水的深度处理水中溶解的有机物大致可以分成四类:(1)可吸附与可生物降解的;(2)可吸附但非生物降解的;(3)非吸附但可生物降解的;(4)非吸附与非生物降解的。

当进入活性炭滤池水中的有机物可以生物降解的,或者经预臭氧氧化后变成可生物降解的,都起到了减少活性炭的吸附负载,从而延长了活性炭使用寿命的作用。

在水源水质不断恶化的条件下,要使自来水达到新的水质标准要求,视水源水质的不同,有些是可以强化常规处理即可达到标准;有些必须将常规处理工艺改造成深度处理工艺,增加去除溶解性有机污染物、臭味与氨氮才能达到标准的要求。

深度处理是在强化常规处理的条件下,增加活性炭吸附、生物预处理等构筑物。

1、深度处理技术可以分为以下几种:1.1、投加氧化剂投加高锰酸钾、臭氧、过氧化氢、二氧化氯等氧化剂取代氯,使氯的消毒副产物减少,可以改善水的混凝条件,将粘附在胶体表面的有机物氧化,使胶体容易凝聚下沉。

1.2、活性炭吸附(下节内容讨论)1.3、生物预处理如原水中氨氮高,则采用生物预处理去除。

1.4、膜技术微滤(孔径约0.1μm)和超滤(孔径约0.01μm),在给水厂可取代砂滤,超滤可去除细菌、病毒等颗粒污染物,但对溶解性小分子有机污染物和臭味物质不能去除,可去除CODMn约10%(主要去除1万以上分子量)。

2、活性炭的吸附性能:任何碳质原材料几乎都可以用来制造活性炭。

植物类原料有木材、锯末、果壳、蔗渣、纸浆、废液等。

无机类原料有褐煤、烟煤、无烟煤、泥炭、石油脚、石油焦炭、石油沥清等。

活性炭的制造主要分成碳化及活化两步。

碳化有多种作用,一是使原材料分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢等气体,二是使原材料分解成碎片,并重新集合成稳定结构。

原材料碳化后成为一种由碳原子微晶体构成的孔隙结构,其表面积达200~400m/g。

活化是在有氧化剂的作用下,对碳化后的材料加热,以产生活性炭。

活化过程大致所起的3个作用:(1)生成新的微孔或将原来闭塞的微孔打通;(2)扩大原有的细孔尺寸;(3)将相邻细孔合并成更大的孔。

经活化后就产生更完善的孔隙结构,并使比表面积可达1000~1300m/g。

活化过程同时把活性炭表面的化学结构固定下来。

活性炭的孔隙大小可分成微孔、中孔和大孔三级,其孔径分别为<2nm、2~6nm和60nm~10μm。

活性炭以粉状(粉状活性炭PAC)和粒状(粒状活性炭GAC)两种形式应用。

粉炭的粒度为10~50μm,直接投入水中,一般与混凝剂一起联合使用,很难回收重复利用,粉炭只用于投量少或间歇处理的情况。

颗粒活性炭包括柱状炭和破碎炭二种,前者是制备好的粉末活性炭通过煤焦油等粘接材料通过粘接、成型工艺制成一定大小园柱颗粒,直径一般为1.5~2mm,长度3~5mm。

后者是将原来烧制好进行破碎,筛分得到的不规则颗粒,粒径一般为2~4mm。

破碎炭的吸附性能优于柱状炭。

武进水厂粒炭为煤质柱状炭,粒径1.5mm。

粒炭都以吸附床的形式应用。

当吸附能力丧失后,可通过再生方法恢复炭的吸附能力。

用于废水处理的活性炭,所吸附的有机物量可达40%的炭重;但用于给水处理的活性炭,吸附有机物量只有炭重的7.6~8.2%。

与活性炭吸附能力最直接有关的因素是表面的氧化物复合体的性能。

一般把表面氧化物可分成酸性的碱性两大类,并按这一概念来解释活性炭的吸附作用。

活性炭表面氧化物的成分主要受活化过程的影响,一般在300~500℃以下用湿空气制造的活性炭中,酸性氧化物占优势;而在800~900℃,用空气、蒸气或二氧化碳为活化氧化剂所制造的活性炭中,则碱性氧化物占优势;在500~800℃之间活化的活性炭,则具有两性性质。

活性炭是一种多孔隙、非极性的吸附剂,具有巨大的表面积800~1300m/g,其吸附作用主要来源于物理表面吸附作用,活性炭对于非极性和弱极性、水溶性差的有机物有较好的吸附能力,例如芳香族、脂肪族有机物等;但是对于醇类、糖类等较强极性、水溶性较好的有机物,吸附性差,基本上无法有效去除。

23、活性炭滤池的处理性能:活性炭滤池的构造类似于快滤池、V形滤池、翻板滤池等几种形式;以水流方向分:下向流(降流式)和上向流(升流式)。

当采用升流式炭吸附池时,应采取防止二次污染措施。

活性炭滤池一般设在砂滤池后面(也有在砂滤池前的),以防水中悬浮固体物堵塞炭的孔隙结构,影响吸附功能。

活性炭滤池的出水需要经过消毒处理,以确保水中微生物的安全性。

活性炭滤池一般是用来去除溶解有机物。

活性炭滤池的滤层厚与接触时间的综合关系通常用参数空床接触时间(EBCT)来表示,例如当水通过滤层的速度为6m/h,滤层厚度1m时,EBCT=1/6*60=10分钟。

《室外给水设计规范》建议空床接触时间宜采用6~20分钟,空床速度8~20m/h,炭层厚度1.0~2.5m。

武进水厂炭层厚度2.0m,滤速10m/h,空床时间12分钟。

炭滤池虽然在砂滤池后,但仍然像砂滤池一样,当炭滤层由于截留过多的悬浮固体引起水头损失过高时,要进行反冲洗,在进水浊度极低的条件下,两次炭滤池反冲洗时间间隔,即吸附的工作周期可达数周。

《室外给水设计规范》建议冲洗周期宜采用3~6天。

至于炭滤料从工作起需要再生的时间,即其有用寿命,主要取决于水中有机物的成分和含量,可从4~6个月到2~3年不等,有臭氧氧化的炭滤池寿命要长些。

活性炭的处理能力不仅有活性炭的吸附作用,还有炭滤层内的生物活动(生物活动包括细菌、微生物),对可生物降解的有机物同时起去除作用。

对可吸附而又可降解的有机物来说,吸附与生物降解将是竞争的相互作用。

生物活动以活性炭表面形成的生物膜来体现,每毫升活性炭的表面约含有能形成10~10个菌落单位的细菌。

这些附着在活性炭表面的细菌形成一薄层厚度不均匀的生物膜,平均只是在每40μm的表面上有一个细菌,细菌的浓度以在活性炭大孔区最高。

生物膜的形成是水中原有的细菌以水中的天然有机物为营养物增殖的结果。

活性炭滤池虽然同时具有吸附与降解两种功能,但这些功能是否得到充分利用,则取决于有机物的可吸附性与可生物降解性。

水中溶解的有机物大致可以分成四类:(1)可吸附与可生物降解的;(2)可吸附但非生物降解的;(3)非吸附但可生物降解的;(4)非吸附与非生物降解的。

对第四类有机物,活性炭滤池的吸附与生物降解都不起作用。

第二类有机物只能靠吸附去除,因此与生物活动的强弱无关。

第三类有机物只能靠生物活动来去除,加强炭滤池中的生物活动虽然能增加去除率,活性炭的寿命与之无关。

对第一类有机物来说,加强生物活动可以减少活性炭的吸附量,可以延长活性炭的寿命。

由此可以看出,当进入活性炭滤池水中的有机物原来可以生物降解的,或者经预臭氧氧化后变成可生物降解的,都起到了减少活性炭的吸附负载,从而延长了活性炭使用寿命的作用。

一般来说,饮用水的生物过滤解决微污染所产生的问题,有机物经臭氧化的副产物醛、羧酸、醛酸和酮酸等都是容易生物降解的,在生物滤池中的去除率>75%。

臭氧化的这些副产物如果不经后续的生物过滤去除,必然会在管网中引起再生长,这可以说是采用臭氧化的条件,也是采用生物过滤的条件。

4、臭氧—活性炭存在的问题及解决方法活性炭滤池处理有机物主要作用是吸附及生物降解,在生物降解的同时也会产生细菌、微生物、微型动物等。

如浙江南星水厂,在原水中只投加臭氧时,在砂滤池中生长长度3~15cm不等的虫子(沙蚕),投加0.6~1.0mg/l的臭氧接触时间3min对沙蚕无任何效果,但2.2mg/l的氯接触2小时对沙蚕的杀灭效果良好。

在生物炭滤池出水中,有产生微型动物泄漏的风险,国内其他水司在炭滤后的水中检测出轮虫、线虫、猛水蚤、剑水蚤、无节幼体、枝角类等。

光催化氧化技术是近几十年来发展起来的一项深度氧化(AOP)污染治理新技术,因其具有降解彻底、无二次污染等优点而倍受人们的瞩目。

光催化氧化技术是一种新兴的水处理技术。

1972 年,Fujishima 和Honda报道了在光电池中光辐射TiO2 可持续发生水的氧化还原反应,标志着光催化氧化水处理时代的开始。

1976 年,Carey 等在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作。

此后,光催化氧化技术得到迅速发展。

光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光作为反应光源等突出优点,在难降解有机物、水体微污染等处理中具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优势,是一种极具发展前途的水处理技术,对太阳能的利用和环境保护有着重大意义光催化降解技术中,通常是以TiO2 等半导体材料为催化剂。

这些半导体粒子的能带结构一般由填满电子的价带和空的高能导带构成,价带和导带之间存在禁带,当用能量等于或大于禁带宽度的光照射到半导体时,价带上的电(e-)被激发跃迁到导带形成光生电子(e-),在价带上产生空穴(h+),并在电场作用下分别迁移到粒子表面。

光生电子(e-) 易被水中溶解氧等氧化性物质所捕获,而空穴因具有极强的获取电子的能力而具有很强的氧化能力,可将其表面吸附的有机物或OH- 及H2O 分子氧化成·OH 自由基,·OH 自由基几乎无选择地将水中有机物氧化。

光催化氧化反应只需要光、催化剂和空气,处理成本相对较低,已成为一种较有前景的水处理方法。

但国内目前对它的研究还停留在实验室水平,如实现其工业化,还需在反应机理和反应动力学、寻找高效光催化剂、反应器模型的设计、催化剂的固载化、降低成本等方面作进一步的研究。

由于粉末催化剂在实际生产中难以应用,于是近年来趋向于发展固定相催化剂。

然而作为近30 年发展起来的新的研究领域,光催化降解现在还基本上停留在理论研究阶段,实际应用很少。

因此无论是在光催化机理的研究方面,还是在工业实际应用中都需要进一步的深入研究,主要表现在如下几个方面:(1)制备高效率的催化剂,提高催化剂的催化活性。

进一步完善催化剂的改性技术,将贵金属、金属离子、光活性物质加入催化剂中,或者将多种光催化剂复合,以提高光催化剂活性。

另外,进一步研究制备超细易分散纳米材料,制备更高光效的其他光催化剂。

(2)选择合适的载体,研究催化剂固定技术。

制备负载型催化剂,使其既能保护甚至提高TiO2 的光催化活性,又能提供较强的结合度,以便回收重复使用; 研究载体与光催化剂之间的相互作用,探讨固载过程中各个影响因素对光催化过程的影响; 解决负载化所带来的传质受限的问题等。

(3)设计高效实用的反应器。

进一步研究光催化降解有机物的机理和降解动力学,从而确定相应高效的反应器模型,在此基础上设计出高效实用的反器。

(4)提高对太阳光的利用率。

自然光中可被光催化反应所利用的辐射光范围有限,通过对催化剂表面改性,利用敏化材料将TiO2 敏化,从而加大激发光源的可利用波长范围,提高太阳光的利用率,以太阳光代替紫外光,可降低处理成本, 有着重要的工程意义。

相关文档
最新文档