臭氧活性炭深度处理工艺简介
臭氧-生物活性炭工艺
生作用
结果： 增多吸附容量，延长活性炭滤池的工作周期
2.2 生物再生步骤
活性炭吸附有机物，液相中有机物含量减低 水中细菌附着在活性炭表面 细菌选择水中的生物易降解有机物分解，并不断繁殖；易 生物降解有机物含量下降，难降解有机物含量不受影响
2.2 生物再生步骤
伴随液相生物易降解有机物含量下降，吸附的有机物发生 解吸；解吸的有机物中易降解有机物在液相中扩散，被细菌 降解 解吸后空出活性炭表面的吸附点有可吸附有机物，起到生 物再生
微生物
去除小分子的亲 水性有机物
2 生物再生
影响因素
作用机理
优缺点 工程应用
生物再生
对水中有机物的吸附和微生物的氧化
分解是相继发生的，微生物的氧化分解作用陆
续空出了吸附位，使活性炭的吸附能力得到恢
复；而活性炭的吸附作用又使微生物获得丰富
的养料和氧气，二者相互促进，起到了生物再
始运行。
深圳水库是深圳市的主要供水水源,属南方地
区典型的低浊、高藻、微污染类水质。虽然东深供
水生物预处理工程(处理能力为400*104m3/d)的实施
在一定程度上改善了深圳水库的水质,但是原水中的
嗅味、藻类和有机物等污染物质的浓度仍然维持在
一个较高的水平,采用常规工艺处理时出水水质得不
到保证。
工艺流程图
臭氧-生物活性炭工艺
内容
1
作用机理
2
生物再生
3
影响因素
4
优缺点
5
工程应用
1 作用机理
影响因素
生物再生
优缺点 工程应用
作用机理
1.1 活性炭的空隙特性
大孔
直径 100~10000nm 比表面积占1%
臭氧／生物活性炭工艺浅谈
臭氧/生物活性炭工艺浅谈摘要：臭氧/生物活性炭工艺是水质深度处理的方法之一。
关键词：臭氧；活性炭；DOC随着居民生活水平的不断提高和健康条件的日益改善，饮用水水质标准的要求愈来愈高，当常规的絮凝、沉淀（澄清）、过滤、消毒净水工艺，已难以满足水质不断提高的要求时，有必要在现在常规处理工艺的基础上，再增加水质深度处理的工艺。
1 工艺概述臭氧/生物活性炭工艺是水质深度处理的方法之一。
主要目的是去除水中的溶解有机物(DOC)。
目前笔者参与建设的苏州某水厂深度制水工艺改造工程，由于近年太湖蓝藻较多，水厂采用的是常规平流沉淀加砂滤池的常规工艺已经难以应对特水情况，加入臭氧/生物活性炭工艺后采用如下流程：原水+臭氧（预）---絮凝----沉淀----砂滤池水+臭氧（主）----生物活性炭池水+消毒（氯）----请水库----供水管网。
原水中含有天然有机物（NOM）合成有机物，其物种、浓度、形状、分子量的大小以及吸附、生物活动各有差异，加上臭氧化、活性炭的作用机理都有极其复杂的内容，因此臭氧/活性炭工艺的采用必须在现场结合具体的水质、流程、臭氧化的目的以及臭氧化接触池（反应器）的具体条件进行从小试到中试的试验，才能获得必要的设计参数可靠数据。
也就是说设计参数的可靠数据只能从试验中得出，而无法预测。
2 臭氧系统组成臭氧系统是臭氧/活性炭工艺的重要组成部分，它的配置直接影响到净水效果与运行成本。
臭氧的氧化能力很强，仅次于氟，臭氧的制取方法有高压放电法、紫外线照射法和电解法。
用于水处理时一般采用高压放电法。
在本工程中，臭氧系统由气源系统、电源系统、臭氧发生系统、冷却水系统、PLC控制系统、臭氧投加以及尾气破坏系统组成。
此外还有大量的辅助设备如测量系统，阀门及管道等。
本工程的臭氧气源为液态氧气制备，臭氧发生器的臭氧产率高。
臭氧制备投加系统为国外成套设备，这里不展开赘述。
3 臭氧系统的控制臭氧需求量一般按以下方法确定：R=Q*D ---------（1）式中：R--臭氧需求量，kg/h；Q—处理水量，k/h；D—臭氧的投加量，g/。
的必需技术：臭氧—活性炭深度处理
性炭上浓缩氧气、浓缩有机物、微生物，使活 性炭成为生物炭，也即在炭上凹洼处、大孔处 由微生物结群与分泌物一起形成生物膜，活性 炭的生物膜有降解水中有机物的作用，在活性 炭吸附与脱附有机物过程中起着再生的作用。 饮用水中重金属离子的危害比较好解决， 一般在选水源时就解决了，如有问题可查出污 染源，就地处理就行。主要的危害成为有机物
合作共同生产，只让做他们的地区代表，代销其
水厂运行两年，在黄浦江原水ＣＯＤＭ。６ ｍｇ／Ｌ
左右，出厂水能做到＜３ ｍｇ／Ｌ。由于有机物降
解作用，当活性炭吸附达到饱和后，生物膜能 继续降解有机物，因此臭氧活性炭技术中活性 炭工作周期能够延长至２～３年。 根据常州二水厂运行经验，臭氧一活性炭 单位水量投资约为２００元／ｍ３／ｄ，运行费连拆 旧，小于Ｏ．２元／ｍ３。深圳诸水厂增加臭氧一活 性炭设计（包括增设加压泵站）的投资在２５０～
Ｉ｝●Ｌ产，Ｕ欧舌—■
２
才行。
增加臭氧一活性炭深度处理使ＣＯＤ№，＜３
ｍｇ／Ｌ，色、嗅、味全面提高的情况下，ｌｍ３水
增加Ｏ．２～０．３元，老百姓是可以接受的。各 级政府应该大力提倡提高饮用水安全性，增设 深虑处理，为老百姓办实事。如果听之任之， 将水质矛盾推给老百姓自己解决而形成家家设 净水器、户户用灌装水，并不是可取行为，怎 样贯彻执行“三个代表”呢？可以说是，随着 收不同形式所有制的资产，开设各城市的基础 设施，投资可以从今原水的优质优价得到偿 还，整体地改造现有给水系统（包括水源保 护，水厂改造，管网改造，住户管道更新），我 国给水事业最终能实现饮用水水质与国际接
解。臭氧还能直接氧化一些有机物成为ＣＯ：与 Ｈ２０。活性炭置于臭氧之后能较有效吸附小分
新建水厂（嘉兴）或正在改造（海宁、平湖）。 我国地表水水源，Ⅱ类水只在大江、大河干 流才有，ＩＩＩ类水较为普遍，但ＩＩＩ类水只是水源地 二级保护区的水质（耗氧量小于６ ｍｇ／Ｌ），离Ⅱ类 水（水源地一级保护区）耗氧量小于４ ｍｇ／Ｌ，相差
臭氧-活性炭工艺污水处理厂深度处理中试研究
臭氧 - 活性炭工艺污水处理厂深度处理中试研究摘要：采用臭氧-活性炭联用工艺处理某污水处理厂“改良A2O-深床滤池”工艺出水，能有效去除污水中的COD，平均去除率为66%，最大去除率可达到88%。
并且，与单纯活性炭工艺相比，臭氧-活性炭联用工艺的处理效果更好，出水水质更稳定。
“改良A2O-深床滤池”工艺出水经臭氧-活性炭联用工艺处理后，出水COD、BOD5及色度均能满足DB32/1072－2018的排放要求。
优化臭氧投加量为15～20mg/L。
臭氧工艺与活性炭工艺联用后，降低了活性炭吸附单元的处理负荷，能有效延长活性炭的吸附饱和时间，延长活性炭的使用寿命，在工程应用中将降低活性炭处理单元的运行成本。
本文主要分析臭氧-活性炭工艺污水处理厂深度处理中试研究。
关键词：臭氧;活性炭;深度处理;污水处理厂引言复合臭氧活性炭工艺利用臭氧的强氧化能力，将废水中的有机物氧化，还原成中小分子有机物质，然后通过活性炭吸附去除。
许多研究和应用都证明它能有效地提高污水质量。
为验证臭氧和活性炭联合工艺能否满足西山污水处理厂的处理要求，以该厂“改性a2-深层床过滤器”工艺中的废水为处理对象，通过试运行研究臭氧和活性炭联合工艺的处理效果。
比较纯活性炭工艺，研究了在活性炭处理前添加臭氧处理的必要性。
1、活性炭特征及作用原理活性炭是一种黑色多孔固体碳，包括粉末、颗粒、块体、蜂窝或晶体。
由于其特殊而丰富的多孔结构，具有较强的吸附功能。
吸附功能主要分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附是指活性炭采用其自身的微孔或孔隙结构来吸收分子直径小于活性炭孔隙直径的水中和空气中的杂质。
化学吸附是指由于表面异质原子、化学功能组、化合物和吸附物质之间的化学反应而对活性炭进行化学吸附。
在上述两种吸附方法的共同作用下，活性炭可以完全吸附废水中的重金属离子、各种杂质和污染物，实现较好的水处理效果，从而在水处理行业得到广泛应用。
2、污水处理工艺2.1污水处理工艺选择本工程污水处理厂预处理系统由生活污水预处理系统和工业污水预处理系统组成。
臭氧—生物活性炭深度水处理工艺探究
2017年09月臭氧—生物活性炭深度水处理工艺探究曲鋆洋（大庆油田水务公司东风水厂，黑龙江大庆163000）摘要：现在全球淡水量越来越少，水污染越来越严重，因此，净化水成为现在人们关注的话题。
我国全国各地的水资源多少都会存在一些污染，为提高水的质量，会在原有的常规水处理的基础上增加净化水工艺，现在常用的是臭氧——生物活性炭深度水处理工艺，并且在一些地区取得良好的成绩。
本文笔者简要介绍臭氧——生物活性炭深度水处理工艺的原理和具体措施，便于人们了解和接受该工艺产出水。
关键词：净水原理；臭氧接触池；生物活性炭；反冲洗现在人们可用的淡水资源除了地下水以外，还有一部分来自于运河支流，人们生活涉及到各方各面，都会对地表淡水产生污染，水中的氨氮、色度、亚硝酸盐、耗氧量和铁的含量明显增多，人们直接饮用会对健康造成不利影响。
常规的水处理办法已经不能够将这些有害物质除去，并且还存在多种弊端，例如在净水过程中，向水中投入大量的氮会使水中的三氯甲烷和致癌物质明显增多，并且水中还残留一些难闻的气味，不能达到国家标准饮用水的要求，现在新出现的臭氧——生物活性炭深度水处理工艺在深度净水方面取得一定的成绩，并且其中氧化工艺比较适合大部分地区原水水处理，能明显降低水中氨氮的含量，提高水质量，并且相较于其他大型净水设备，该工艺成本低，能大面积快速净水，因此受到很多社会人士的推崇。
1臭氧——生物活性炭深度水处理工艺概述臭氧——生物活性炭深度水处理工艺又被人们称为第二代水净化工艺，该工艺主要是利用了臭氧和活性炭具有吸附能力的特点，臭氧能够吸附水中的一些小分子物质和离子物质，活性炭能够吸附水中悬浮物、胶体、色素等物质，将两者结合起来，对于净化水有双重叠加作用。
臭氧——生物活性炭深度水处理工艺在运行时，臭氧氧化在先，然后利用活性炭吸附水中的某些物质，因为活性炭具有强大的吸附能力，能够将微生物聚集起来，辅助清除水中更多的有机污染物，即清除能力用肉眼可见。
臭氧-生物活性炭机理
饮用水处理中臭氧-生物活性炭工艺机理臭氧-生物活性炭工艺对许多水质指标都有很好的改善作用, 包括浊度、色度、嗅味、铁、锰、有机质( 以COD、BOD 计) 、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
1．臭氧-生物活性炭的除污机理1.1 浊度当水中存在有机物时易吸附在颗粒表面引起空间位阻稳定( steric stabilizat ion) , 臭氧能氧化分解这些有机物, 从而诱导颗粒脱稳。
采用预臭氧化通常可以提高混凝过滤过程对颗粒和浊度的去除效率,与此同时却常常降低了混凝过程对DOC的去除。
混凝单元去除的是大分子的有机物, 而臭氧化将产生分子质量小、极性强的小分子, 因而影响混凝的效果。
但是,臭氧化后的小分子有机物通常要比臭氧化前的大分子有机物具有更好的可生化性, 另外小分子也更容易被生物吸收, 因此DOC的去除转由生物活性炭单元去完成。
1．2 色度臭氧有突出的脱色能力,天然水中的色度来源于腐殖酸的分解物, 通常分解物中存在的不饱和部分是这些物质显色的原因, 称之为发色团。
臭氧可以使C=C双键断裂, 生成酮类、醛类或羧酸类物质。
一旦这种共轭部分通过氧化被破坏, 颜色就随之而去,但这并不意味着引起色度的有机物能够被彻底氧化为CO2 和H2O,只是发色团受到了破坏而已。
O3/ BAC 去除色度效果好, 主要是归因于臭氧化作用、活性炭表面的吸附作用和生物降解作用。
需要指出的是, 对色度去除的总效果还包括臭氧化后水中有机物可吸附性和可生化性的改变。
1．3 嗅和味引起水中嗅和味的有机化合物一般都是在有机物的厌氧分解过程中产生的。
臭氧去除水中嗅和味的效率非常高, 起作用的不仅是臭氧本身, 还有其自我分解产物——氢氧自由基臭氧对引起嗅和味的物质的作用在于它能破坏引起嗅和味的不饱和键。
混凝沉淀后加臭氧氧化可使土臭素( Geosmin)和甲基异冰片( MIB ) 等异、嗅味物质的浓度降低85% 左右, 再加上生物活性炭处理就可以达到100%的去除率。
浅谈臭氧,臭氧活性炭的技术应用
浅谈臭氧-生物活性炭深度水处理工艺摘要主要探讨臭氧—生物活性炭深度水处理工艺的优缺点，总结工艺设计的要点，并介绍了它们的一些具体运用，为臭氧-生物活性炭深度水处理工艺的进一步推广提供技术支持。
关键词臭氧活性炭城市供水工艺设计1臭氧－生物活性炭深度水处理工艺(O3-BAC) 概述臭氧-生物活性炭深度水处理技术被称为饮用水净化的第二代净水技术，臭氧-生物活性炭技术采用臭氧氧化和生物活性炭滤池联用的方法，将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附和生物氧化降解四种技术合为一体。
其主要目的是在常规处理之后进一步去除水中有机污染物、氯消毒副产物的前体物以及氨氮，降低出水中的BDOC和AOC，保证净水工艺出水的化学稳定性和生物稳定性。
臭氧是氧的同素异性体，分子式为O3，常态呈气体，淡蓝色，有特殊气味；臭氧是自然界最强的氧化剂之一，具有广谱杀微生物作用，其杀菌速度高于氯气。
臭氧投加在水中以后，主要有三个作用，一方面直接降解有机物，减少进入活性炭池中的有机负荷；一方面把大分子有机物降解为小分子有机物，改变水中有机物的分子量分布，提高水中有机物的可生化性，从而有利于强化后续活性炭工艺对于中小分子量有机物的吸附降解；最后一个作用就是为后续活性炭工艺充氧，有利于活性炭好氧微生物的生长。
活性炭几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造，这包括木材、锯末、煤、泥炭、果壳、果核、蔗渣、骨、石油脚、皮革废物、纸厂废物等等，近来有的国家倾向于用天然煤和焦炭制造粒状活性炭。
活性炭的主要特征是比表面积大和带孔隙的构造，因而显示出良好的吸附性能。
活性炭分粉末活性炭和颗粒活性炭两种，两者不同之处是颗粒大小不同，其吸附性能没有本质上的区别。
活性炭作为一种多孔物质，能够吸附水中浓度较低、其它方法难以去除的物质，同时，还可以去除水中的浊度、嗅味、色度，改善水的口感，而且能够有效地吸附合成洗涤剂、阴离子表面活性剂等活性物质；活性炭还具有催化作用，催化氧化臭氧为羟基自由基，最终生成氧气，增加水中的溶解氧(DO)的浓度。
深圳梅林水厂臭氧活性炭深度处理工艺设计
深梅林水厂臭氧活性炭深度处理工艺设计黄年龙 廖凤京提要 深圳梅林水厂深度处理采用臭氧活性炭深度处理工艺,介绍了该工艺的设计参数,并对设计中的重点进行了分析,提出了臭氧活性炭深度处理工艺的出水水质指标与经济指标。
关键词 臭氧接触氧化 生物活性炭过滤 设计参数 水质指标 经济指标 梅林水厂是深圳市供水量最大的一座水厂,其规划总规模为90万m 3/d,现状常规处理规模为60万m 3/d 。
水源为深圳水库水,属低浊多藻富营养化的水体。
根据深圳水库原水的水质特点,在中试的基础上,梅林水厂深度处理设计采用 臭氧接触氧化+生物活性炭过滤 工艺,其净水工艺流程见图1。
图1 净水工艺流程示意1 臭氧接触氧化对于富营养化或受有机污染的水体,采用预氯化会导致水中形成THM s 等三致物质,而臭氧和活性炭均不能有效地将该类物质去除,只能靠活性炭吸附,富集在活性炭里。
但当活性炭吸附饱和后,又会释放进入水中,导致出水TH Ms 浓度升高,影响处理效果。
另一方面,预氯化的余氯,也会对后续活性炭上生物体的活性产生抑制作用,从而导致活性炭的生物降解能力下降。
因此,对臭氧活性炭工艺,设计取消预加氯,将臭氧氧化分为预臭氧氧化与后臭氧氧化,以预臭氧化代替预氯化,从而保证深度处理工艺的效果。
1 1 预臭氧接触池预臭氧主要的作用是杀藻,改善絮凝效果和去除部分有机物,避免预氯化产生消毒副产物。
预臭氧投加量设计采用0 5~1 5mg/L,一般运行在1mg/L 左右,高藻时投加1 5mg/L 。
预臭氧接触时间,根据试验设计采用4min,主要考虑使絮凝剂的投加与藻类的去除效果最佳。
预臭氧接触池采用2座,每座分2格,每格处理水量为15万m 3/d 。
单格池宽为6m ,池长为15 6m,有效水深为6m,超高为0 75m 。
每格预臭氧采用前端1点投加,竖向廊道混合,混合流速采用0 12~0 2m/s,混合水头控制在0 1m 以内。
臭氧投加设备采用水射器与多孔扩散管,每台水射器流量为56m 3/h,水射器前水压为0 35MPa (相对压力)。
臭氧活性炭深度处理工艺简介
2020年8月2日6时50分
深度处理技术简介—活性炭
14
5. 在给水处理中的应用
➢ 原水突发性或季节性出现污染物质增高、异味、异臭和THM前驱 物质浓度很高时，作为应急措施投加粉末活性炭。
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深度处理技术简介—工艺
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5. 影响工艺处理效果的主要因素
a. 水中有机物的性质 b. 活性炭的特性 c. 操作条件 （臭氧投加量控制、反冲洗方式、负荷等） d. 温度
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深度处理技术简介—工艺
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6. 运行时注意事项
a. 臭氧制备及投加系统的正常运行和维护 b. 活性炭滤池运行前准备 c. 运行中生物膜的形成 d. 防止炭粒滤料流失 e. 及时更新和再生活性炭 f. 控制出水水质（浊度、耗氧量、氨氮、色度、pH) e. 各项操作必须按照操作规程进行
工艺流程 17
3. 主要工艺参数
a. 前加臭氧量0.5 ～1mg/L。
b. 臭氧-活性炭系统设计规模20万吨/天，进水浊度<3NTU。
c. 臭氧接触池分3次曝气接触，三阶段反应，后臭氧投加量为2.5 ～ 3mg/L，接触时间13min。
d. 活性炭滤池采用序批式反冲洗池型，单格尺寸10×8m，面积80m2， 空床滤速10.94m/h。填料层由上而下为：活性炭粒径8～30目，厚 度2.2m，空床停留时间12.1min；下设砂层，平均粒径0.6mm，不 均匀系数1.3，厚度0.5m；支承层D=2.0~16.0mm，厚0.45m。冲洗 周期5～10d，冲洗历经气冲、气水混充、水冲三个阶段，冲洗强度 视冲洗频率和 方式而定。
臭氧-生物活性炭机理
饮用水处理中臭氧-生物活性炭工艺机理臭氧-生物活性炭工艺对许多水质指标都有很好的改善作用, 包括浊度、色度、嗅味、铁、锰、有机质( 以COD、BOD 计) 、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
1．臭氧-生物活性炭的除污机理1.1 浊度当水中存在有机物时易吸附在颗粒表面引起空间位阻稳定( steric stabilizat ion) , 臭氧能氧化分解这些有机物, 从而诱导颗粒脱稳。
采用预臭氧化通常可以提高混凝过滤过程对颗粒和浊度的去除效率,与此同时却常常降低了混凝过程对DOC的去除。
混凝单元去除的是大分子的有机物, 而臭氧化将产生分子质量小、极性强的小分子, 因而影响混凝的效果。
但是,臭氧化后的小分子有机物通常要比臭氧化前的大分子有机物具有更好的可生化性, 另外小分子也更容易被生物吸收, 因此DOC的去除转由生物活性炭单元去完成。
1．2 色度臭氧有突出的脱色能力,天然水中的色度来源于腐殖酸的分解物, 通常分解物中存在的不饱和部分是这些物质显色的原因, 称之为发色团。
臭氧可以使C=C双键断裂, 生成酮类、醛类或羧酸类物质。
一旦这种共轭部分通过氧化被破坏, 颜色就随之而去,但这并不意味着引起色度的有机物能够被彻底氧化为CO2 和H2O,只是发色团受到了破坏而已。
O3/ BAC 去除色度效果好, 主要是归因于臭氧化作用、活性炭表面的吸附作用和生物降解作用。
需要指出的是, 对色度去除的总效果还包括臭氧化后水中有机物可吸附性和可生化性的改变。
1．3 嗅和味引起水中嗅和味的有机化合物一般都是在有机物的厌氧分解过程中产生的。
臭氧去除水中嗅和味的效率非常高, 起作用的不仅是臭氧本身, 还有其自我分解产物——氢氧自由基臭氧对引起嗅和味的物质的作用在于它能破坏引起嗅和味的不饱和键。
混凝沉淀后加臭氧氧化可使土臭素( Geosmin)和甲基异冰片( MIB ) 等异、嗅味物质的浓度降低85% 左右, 再加上生物活性炭处理就可以达到100%的去除率。
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• 满足健康饮水要求
开展深度处 • 满足城市发展供水量要求
理建设
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工程背景及必要性
3
粉末活性炭 高锰酸钾 （应急） （应急）
茅口水厂（已建）
粉末活性炭
矾
（应急）
后加氯
补加氯
取水口
取水泵房
斜管沉淀池
滤池
清水池
二级泵房
管网
液氧储罐
前臭氧
臭氧车间
提升泵房及臭氧接触池 活性炭吸附池
深度处理技术简介—臭氧
8
5. 臭氧中间氧化
➢ 在常规净水工艺的沉后或滤后投加臭氧，可以氧化常规工艺难以 去除的微量有机污染物。
➢ 臭氧不可能将三卤甲烷前驱物彻底氧化破坏，只是增加了可生化 性，对水中已形成的三卤甲烷几乎没有作用，一般要经过吸附工 艺去除。因而人们开发了臭氧－生物活性炭联用技术。将臭氧化 学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解合为一体的净化工 艺。
➢ c. 改善有机物的可生化性
臭氧氧化可以改善有机物的可生化性，且随着pH值上升改善作 用加强。
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深度处理技术简介—臭氧
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4. 臭氧预氧化对水处理效果的影响
➢ a. 除藻除味
臭氧预氧化具有良好的除藻、杀菌、除臭作用，当臭氧投加量 为2mg/L时，能使除藻效率提高10％～20％。
臭氧作为深度处理技术，臭氧对饮用水进行以改善水质为目的的处 理，其主要的任务是： a. 破坏水中可溶解性有机物（DOM）的结构，改善其生物可同化 作用，提高活性炭滤池的吸附和生物处理效果，延长活性炭再生 周期； b. 脱除水的着色； c. 杀菌消毒。
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深度处理技术简介—臭氧
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二、活性炭
1. 定义
活性炭是一种经过气化（炭化、活化）造成的具有发达空隙的、以 炭作骨架结构的黑色固体物质。
2. 分类
木质活性炭、 矿物质原料活性炭、其它原料制成的活性炭 粉末活性炭、颗粒活性炭（不定形、圆柱形、球形）
3. 性质和性能指标
活性炭具有发达的孔隙结构，导致其有很大的表面积，一般可达 500～1700m2/g炭，具有良好的吸附作用。
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深度处理技术简介—臭氧
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2. 臭氧的氧化作用
➢ a. 臭氧与无机物作用
臭氧能氧化大部分无机物，例如在预臭氧化中，臭氧可有效地 将水中溶解性铁、锰等无机离子转化为难溶解性氧化物，使其从 水中沉淀出来。
➢ b. 臭氧与有机物作用
（1）臭氧分子与有机污染物间的直接氧化作用；这是缓慢且有明 显选择性的反应； （2）臭氧被分解后产生羟基自由基，间接地与水中有机污染物作 用，这一反应速率快，且没有选择性。
➢ c. 优点：消毒效果好，且剂量小、作用快，不会产生三卤甲烷等 有害物质，也可改善水的口感和感观性能。
➢ d. 缺点：臭氧消毒生产设备复杂，投资较大，电耗也较高 ➢ e. 饮用水的投加臭氧剂量一般为0.2~1.5mg/L
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深度处理技术简介—臭氧
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7. 臭氧在深度处理技术中的作用
➢ 臭氧的氧化力较强，以氧化还原电位表示，在酸性一侧为E＝ 2.07V，在碱性一侧为E＝1.24V。臭氧的沸点为-112℃，融点为19.3℃。
➢ 臭氧溶于水，溶解度与水温呈反比关系。在常温条件下，溶解量 约为20mg／L。
➢ 臭氧在水中自行分解为氧，自行分解的速度由水温和pH值所控制， 高水温与高pH值能够促进分解。
11
8. 臭氧处理工艺系统
➢ a. 臭氧发生系统：包括气体的预处理、臭氧发生器、供电设备、 电气控制及检测设备等。
➢ b. 接触反应系统：臭氧接触反应池 ➢ c. 尾气处理系统：活性炭吸收法、化学吸收法、催化氧化法和燃
烧法。 ➢ 臭氧不能贮存，需现场边发生边使用
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深度处理技术简介—臭氧
➢ b. 控制氯化消毒副产物
臭氧预氧化可以有效控制三氯甲烷（THM）等氯化消毒副产物。
➢ c. 氧化助凝 ➢ d. 臭氧氧化副产物
一类是溴酸盐和次溴酸盐，其中溴酸盐具有强致癌性。另一类是 臭氧化有机物后产生的小分子有机物，如醛类、脂肪酸、羧酸、 酮类等，这些有机物有些具有较强的生物毒性。
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深度处理技术简介—臭氧
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3. 臭氧氧化有机物的特征
➢ a. 能够被臭氧氧化的有机物种类
蛋白质、氨基酸、木质素、腐殖酸、链式不饱和化合物和氰化 物等。此外，臭氧对CHO-、NH2-、SH-、OH-、NO-等官能团也有
氧化作用。
➢ b. 臭氧氧化有机物的产物
臭氧对有机物的氧化难于达到形成CO2和H2O的完全无机化阶段， 只能进行部分氧化，形成中间产物，如：甲醛、丙酮酸、丙酮醛 和乙酸。
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深度处理技术简介—臭氧
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6. 臭氧消毒
➢ a. 作用：既是氧化剂，又是消毒剂，在水中投入臭氧进行消毒或 氧化通称臭氧化。
➢ b. 臭氧消毒的特点：主要靠·OH的作用，它的氧化作用极强（E0 ＝3.06V）。但作为消毒剂，由于臭氧在水中不稳定，易散失，因 此在O3消毒之后，往往需要投加少量的氯等以维持水中剩余消毒 剂。
孔容积、比表面积、碘吸附值、亚甲蓝吸附值
2020年8月2日6时50分
深度处理技术简介—活性炭
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4. 吸附作用
➢ 活性炭的吸附主要是由分子间和分子内键与健之间的作用力引起 的，一般称为范德华力。
➢ 活性炭对水中的腐植酸、异臭、色度、农药、烃类有机物、有机 氯化物、洗涤剂和致突变物质等有机物均具有较好的吸附效果。
刘保超
2020年8月2日6时50分
深度处理培训教材
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深度处理工程建设的必要性 三水厂整体工艺流程 臭氧—生物活性炭深度处理技术简介
2020年8月2日6时50分
主要内容
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建设背景
• 水源污染 • 饮用水水质标准提高 • 现有工艺设施老化
• 保障供水安全 • 提高工艺水平，满足水质标准 建设必要性 • 提高供水能力
前臭氧
冲洗水箱 鼓风机房
取水口
取水泵房
平流沉淀池
滤池
清水池
二级泵房
管网
粉末活性炭 高锰酸钾 （应急） （应急）
2020年8月（应急）
后加氯
补加氯
第三水厂（已建）
工艺流程
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一、臭氧
1. 臭氧的物理化学性质
➢ 臭氧的分子式为O3，一般为无色的气体，具有特异的臭味，能够 刺激口、鼻等器官的粘膜。