的必需技术：臭氧—活性炭深度处理
臭氧-生物活性炭技术机理及在位污染水源水处理中的
臭氧+生物活性炭技术机理及在微污染水源水处理中的应用杨笑乐（市政与环境工程学院水工132班学号：20130411050）摘要介绍了臭氧-生物活性炭法的基本作用原理以及介绍了国内研究和应用该法的情况并提出了应用该法时所需注意的一些问题。
关键词臭氧生物活性炭微污染水饮用水深度处理目前，世界上大多数国家，特别是发展中国家的饮用水处理基本上采用“混凝一沉淀一砂滤一投氯消毒”的常规处理工艺。
大量文献表明，自来水厂传统水处理工艺虽然能够使水澄清、消除水传染病原菌，但是现代工业产生的许多有毒、有害物质，特别是大量有机污染物，并不能得到很好的去除。
某些污染物与城镇居民的发病率具有相关性，对人类健康构成了威胁，特别是经加氯消毒后，产生具有致畸致癌作用的有机物，更是引起了人们对饮用水安全性的普遍关注。
因此，以去除水中微污染有机物为目的的饮用水深度净化技术，得到了深入的研究和广泛的应用，其中臭氧与生物活性炭相结合的饮用水除污染新技术，即臭氧一生物活性炭净水工艺，因其具有的高效去除水中溶解性有机物和致突变物、出水安全、优质等优点，而备受瞩目和重视。
1微污染水的处理方法微污染水，指微量和痕量有毒有害的有机污染物进入水体后被污染的水。
有机污染物是近十几年来出现在给水处理技术中的术语，也是一个没有严格界限的术语，主要包括各类可溶性有机物、氮以及铁、锰等重金属。
大同市位于山西省北部，属全国110座严重缺水城市之一，人均水资源占有量只占全国人均水平的1/5，特别是一些企事业单位，用水困难的问题更突出。
如果把微污染水进行有效的处理，使其达到生活杂用水水质标准，用在冲厕、道路清扫和消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工等方面，可有效循环利用水资源，使用水问题得到一定程度上的缓解。
在我国，微污染水源的污染程度要比西方国家的高很多，处理难度也较大，处理方法分为常规处理和深度处理等。
1.1常规处理包括混凝、沉淀、过滤和消毒。
这种方法可以较好地去除水中的浊度、色度、悬浮物、胶体及病原菌，比较适合处理有机物含量较少的原水，而对有机物含量较多的微污染水却显得力不从心。
催化臭氧氧化一生物活性炭饮用水深度处理技术介绍
面：①臭氧具有很高的氧化还原电位（Ｅｖ一２．０７ Ｖ），能将水中大分子有机物氧化成小分子有机物，
部分还能被矿化为Ｃ０２，从而减轻了后续处理的负 荷；②对于难生物降解的有机物，臭氧氧化可部分提 高其可生化性及被吸附性能，使其易于被吸附在活 性炭上，从而为微生物利用、降解，并且由于活性炭 上附着的硝化细菌的存在能起到去除氨氮的作用， 提高了出水水质；③臭氧会分解为Ｏ。，为活性炭上
催化臭氧氧化一生物活性炭饮用水深度处理技术介绍
陈言明１沈倩青２朱易春３ 张光明２
３４１０００）
（１深圳中广核工程设计有限公司，深圳５１８０５７；２哈尔滨工业大学市政环 境工程学院，哈尔滨１５００９０；３江西理工大学，赣州
摘要催化臭氧氧化一生物活性炭联用技术是以去除难降解的微量有机污染物为主的新型给
水深度处理技术。ｉｒ亥ｘ－艺在具备０３一ＢＡＣ工艺优点的基础上对其进行了强化，在有机物的去除率 方面有较大提高。从该技术的净水原理出发，分析了其影响因素，并综述了该工艺目前的研究和运 用现状，最后提出了存在的问题和展望。
同的反应机理，仍有待进一步研究。
总之，在催化臭氧氧化阶段能够使更多的难降 解有机物分解，提高可生化性，更多的矿化有机物， 使ＢＡＣ过程得到强化，此外，活性炭（ＡＣ）本身也可 以作为０３分解的催化剂，这样该体系形成拟二级 催化氧化体系，使得催化臭氧氧化＋ＢＡＣ工艺在微 量、难降解有机物的处理上具有独特的优势。
工艺已经不能满足人们生活的需要，特别是针对持 久性有机污染物，内分泌干扰物等微量有机污染物 的处理，传统工艺已经不能达到去除效果，而该类物
１．２催化臭氧氧化一ＢＡＣ的强化作用 催化臭氧氧化一ＢＡＣ工艺是在０。一ＢＡＣ工艺
的基础上，在臭氧氧化的阶段引入非均相催化剂，催
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/。
臭氧_生物活性炭技术在饮用水深度处理中的应用
臭氧- 生物活性炭技术在饮用水深度处理中的应用熊云烽孙伟（昆明新投建设项目管理有限公司云南昆明650500）【摘要】介绍了国内外在探讨饮用水处理新工艺方面的情况，分析了臭氧-生物活性炭法的基本原理和作用，并提出了该方法在应用时所需注意的一些问题。
【关键词】臭氧；生物活性炭；饮用水深度处理The Application of Ozonation- Biological Activated Carbon in Drinking Water Advanc ed T reat m entXIONG Yun-feng SUN Wei(Kunming Xin Tou Construction P roject Managem ent C o., Ltd., Kunming Yunnan, 650500, C hina)【Abstract】I nvestigate the new treatment technology si t uation of the drinking water at home and abroad, anal y si s the basic principle s and role of ozonation-biologica l acti v ated carbon, and put f orward some of the problems that the method required in the application note.【Key words】Ozonation；Biologica l activated carbon；Drinking water advanced treatment在水污染日益严重的今天，原水中有毒有害化学有机污染物含量正逐年上升，品种也正逐年增多，这给饮用水处理带来了极大的困难。
大量文献表明，自来水厂传统水处理工艺已不能有效地去除水中各种污染物，特别是溶解性有机物。
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--生物的活性炭深度水处理技术
新水处理工艺
预臭氧接触池中间提升滤池过滤
取水泵房
反应沉淀池后臭氧接触池活性炭滤池清水池二泵房
前臭氧消毒
加矾后臭氧消毒
加氯消毒
臭氧--生物活性炭深度水处理技术
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 ，提高色度和臭和味的去除率，改善感官性指标，保证净水工艺出水的化学稳定性和生物稳定性，更大程度改善和提高供水水质。
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—生物活性炭工艺对化工污水深度处理方法的研究
臭氧—生物活性炭工艺对化工污水深度处理方法的研究摘要：本研究采用臭氧- 生物活性炭工艺深度处理化工污水，并对其的作用机理进行详细论述，探讨了化工污水深度处理的工艺流程，考察了影响此工艺对化工污水的处理效果的因素。
结果表明：臭氧-生物活性炭工艺主要是利用臭氧化学氧化、活性炭物理吸附和微生物氧化降解的原理。
水温、处理水量、臭氧投加量等都对工艺的去除效果产生影响。
关键词：臭氧生物活性炭化工污水深度处理随着经济的迅速发展和科技的进步，工厂的不断扩建，水污染逐渐加剧。
工业废水是水污染最主要的原因，造成的水污染最严重。
主要是由于工业废水中含有重金属、各种有机物等污染物，成分复杂，不易分解，在水中得不到净化，处理困难。
水资源回用是实现污水资源化的直接措施，是解决城市水资源危机的重要途径，是保护水资源、改善水环境的必然要求，也是协调城市水资源与水环境的根本出路[1]。
一、臭氧-生物活性炭工艺1.论述1.1 臭氧-生物活性炭工艺的概念臭氧-生物活性炭工艺利用臭氧的强氧化能力将难降解有机物分解为易降解的小分子有机物，再通过活性炭吸附和微生物降解的协同作用将其去除，结合了过滤、吸附、高级氧化和生物处理等多种技术[2]。
臭氧在室温下为无色气体，但有臭味，具有较强氧化能力，用于废水处理不仅反应速度快，脱色效果好，不产生污泥和无二次污染，而且可杀菌及除臭，操作简单。
活性炭吸附能力强，活性炭可以作为微生物繁殖生长的载体，利用微生物的降解作用，来处理废水，效率更高。
1.2 深度处理深度处理是将二级处理出水经过物理、化学和生物处理去除污水中各种不同性质的杂质的技术。
污水深度处理的新技术逐渐被发现，主要有对污水进行消毒、混凝—沉淀—过滤、活性炭吸附、曝气生物滤池、人工湿地、高级氧化、膜处理（包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等）和电渗析、离子交换等[3]。
当水中污染物含有亚甲蓝活性物质，可采用泡沫分离、活性炭吸附、生物氧化的手段，含有有毒有机物时，采用化学氧化、活性炭吸附的方法进行处理。
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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
轨，打开水龙头可以直饮的目标。
当然还有一条路子，就是维持目前现状，引 进各国厂商竞争投标，百花齐放用外国设备。 何种措施才能达到我国吸取外国成就，自己 做出几个像样产品，作为竞争的资本，请大家提
良策、献奇计！
活性炭在我国有资源，也有技术，可以生 产不同类型的活性炭，质量有待提高，但用于 净水是合格的，价格是较低的。就是使用地区 应该设活性炭再生厂，就地处理，再生利用， 该项工程并不难做到。活性炭作生物炭用是否
（天然的与合成的）。一些难被自然界微生物降
解的有机物会在环境中积累，并通过食物链最 终侵入人体，在人体内积累，达到一定程度就 会影响到人的健康，如“三致”物质、内分泌 干扰物质等。内分泌干扰物不仅最终致癌，而 且对神经系统、免疫系统与生殖系统引起干 扰。 臭氧能对大分子有机物开环、断链，使之 成为较小分子有机物，使难以降解的有机物变 成易于降解，有利于后续活性炭吸附与生物降
．ｔ．ＪｌＬ产，圆Ｅ咱—■
２００３年臭氧技术应用研讨会论文集
的，一般只能达到４ ｍｇ／Ｌ左右。可以说只有增 加臭氧一活性炭技术才能使ⅡＩ类水源水处理到
出厂水达到（３ ｍｇ／Ｌ的要求。上海浦东周家渡
需要高质量的压实后的破碎炭（去除微量有机物效 果好）也需要通过比较试验，才能沉淀，还需进一 步研究。 臭氧发生器的制造至今我国还较落后，落后 就要挨打，因此一些国际上名牌厂家不愿与我们
２００３年臭氧技术应用研讨会论文集
净水厂改造的必需技术：臭氧—－华大学环境科学与工程系教授
饮用水安全保证的有效技术——臭氧活性 炭。臭氧是强氧化剂，活性炭是吸附有机物最
有效的吸附附剂，这两个技术联用，还可在活
在国际上最常用，最成熟的去除有机物的技术。 在我国以往一直为解决水量问题而努力，现 在由于工业结构调整，对一些城市，水量的矛盾 基本解决，而水质问题比较突出，过去在计划经 济时代臭氧一活性炭技术被认为“高不可攀”， 仅在很少经济条件好的企业（如石油化工企业）中 采用，现在按照市场经济规律，水价已经涨到１ ～２元。水源水质又遭到污染，水质标准却越来 越高，因此在当前条件下，陈旧的净水厂采用臭 氧一活性炭进行改造的时代已经到来。 根据一些城市的规划：上海在２０１０年前，将 完成１０５０万ｍ３／ｄ饮用水的臭氧一活性炭处理； 深圳已经着手全面改造原有水厂，增加臭氧一活 性炭工艺，杭州决定水质量好上加好，准备在 ２０１０年前主要水厂采用臭氧一活性炭工艺，广州 市拟定２０１０年前的臭氧一活性炭技术改造４００万 ｍ３／ｄ的水量。在江浙水网地区如嘉兴、桐乡、海 宁、平湖等市有的已经完成改造（桐乡），有的将
２
子有机物并成了微生物载体，生物膜可以氧化 一些微量有机物。因此臭氧一活性炭联用技术 可以有化学氧化、物理吹附与生物降解三方面
的作用，还有活性炭介质的过滤作用，与此同 时，还可以有效地脱色、除味、除浊。是目前
ｍｇ／Ｌ。根据经验ＩＩ类水要达到现今２００１年生活
饮用水规范中有机物综合性指标ＣＯＤ№标准应小 于３ ｍｇ／Ｌ，采用传统处理混凝一沉淀一过滤一消 毒可以使ＣＯＤｍ（３ ｍｇ／Ｌ，但ＩＩＩ类（（６ｒａｇ／Ｌ）水 要达到出厂水（３ ｍｇ／Ｌ，传统工艺将是无能为力
２７０元／ｍ３／ｄ，运耗费也在Ｏ．２～０．３元／ｍ３。
产品，虽然也有不少有志之士尽囊相投，奋发研 究，但因投入不足多数分散研究，目前还难于与 国际上竞争。臭氧技术主要在于：臭氧发生单元
的研制（搪瓷、陶瓷管……）中须装置与专用变压
器的配备，其实在我国单项技术的研究不乏其
人，但综合研究就显得不足了。
设想：能否集中起来，齐力攻克，有的负责 拉玻璃管或制搪瓷、陶瓷管，有的负责中频机， 有的专攻高压变压器，有的研究制氧机，多方入 手先做出几台大型发生器，以此与国外厂商竞 争，也让他们看到中国集中气力的威力，这样才 能使他们诚心与我们合作生产或转让技术，条件 是要有大的投入，要有人组织，要大家齐心协力