太湖富营养化气浮与臭氧生物活性炭处理

第33卷第4期282007年4月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVOl-33NO．4Apr．，2007气浮与臭氧生物活性炭处理富营养化太湖水戴世明1，李发站，吕锡武·(1．东南大学环境工程系，江苏南京210096；2．华北水利水电学院环境与市政工程学院，河南郑州450008)摘要：采用气浮和臭氧生物活性炭联用技术对太湖原水进行处理，结果表明在平均水温为25．7℃，臭氧接触时间为13．3min，HRT为15min时组合工艺对太湖水浊度、氨氮、CODM．、藻类和uV的去除率分别为99．4％、98．3％、86I3％、97．9％和96．5％。并且ZJ．15型颗粒活性炭的去除性能总体上优于柱状颗粒活性炭。．关键词：气浮；臭氧；生物活性炭；富营养化中圈分类号sX991．2文献标识码：A文章编号：1000．3770(2007)04-028-02近年来，随着太湖周边地区排污量的增加，水体富营养化日趋严重，夏季水华频繁发生，严重时造成绿色藻细胞覆盖整个水体，水厂停水，水乡居民无水喝的现象【”，同时，水中的有机物和氨氮含量严重超标，特别是溶解性DOC有机物占总有机物CODv．的比例为88％[2]。由于常规饮用水处理工艺自身存在着对有机微污染物、氨氮等无法完全有效去除的弱点，并且氯化过程不能有效地灭活水中抗氯型的病源寄生虫等病原微生物，还导致了对人体健康危害更大的有机卤化物的形成，因此处理后的生活饮用水安全性难以保证。而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将臭氧化学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解等技术联用，去除原水中微量有机物和氯消毒副产物的前体物等有机指标，提高饮用水的安全性。本文就气浮、臭氧生物活性炭技术处理太湖水的效果进行了研究。1试验部分裹1太湖水主要水质指标Table1WaterqualityindexesofTaihuLake1．1水质试验期间太湖水(无锡充山水厂取水口)的主要水质指标如表1所示。1．2试验装置选择“气浮+臭氧氧化+生物活性炭”作为小试净水处理工艺，如图1所示，运行参数见表2。太溢流管●_●柱巧[空压柱，I状一I茬I1．炭．l柱--I／＼-_『I器啊一工圈1处理工艺装I圈Fig1Thechartofexperimentalequipment裹2试验装I参数裹Table2Parametersofexperimentalequipment2结果与讨论工艺中生物活性炭的处理效果，采用2柱ZJ．15型颗粒活性炭的数据。2．1浊度的去除收稿日期：2006—12—18基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目(2002AA601130)；江苏省科技厅社会发展资助项目(BS2004050)作者简介：戴世明(1968一)，女，博士，研究方向为环境工程；联系电话：13615215784~E—m~．ihsmingdai@sina．tom。维普资讯http://www.cqvip.com戴世明等，气浮与臭氧生物活性炭处理富营养化太湖水29图2是“气浮+臭氧氧化+生物活性炭”组合工艺对太湖水浊度的处理效果。由此可以看出，在进水浊度波动较大时，活性炭出水浊度变化不大，一直维持在较低的水平，平均浊度为O．24NUT。但随着时间的推移，浊度略有升高，然后经过反冲，浊度又降低。以后每隔几天反冲一次，浊度基本上在O．3NUT以下，平均总去除率达到99．4％。虽然气浮工艺对浊度的去除效果明显，但随着水温的降低出水浊度有升高的趋势。时间(月份)圈2浊度去除效果Fig．2Effectofturbidityremoval2．2氨氮的去除图3为“气浮+臭氧氧化+生物活性炭”组合工艺对太湖水氨氮的处理效果。由此可以看出，随着时间的推移，出水氨氮浓度越来越低。特别是到了1O月份，出水氨氮含量平均仅有0．1mg／L。这可能与活性炭上微生物的生长情况有关，在6月初所有活性炭柱全部换成新炭，开始时活性炭上没有微生物生长，氨氮的去除主要以物理吸附为主，所以去除率很低，到7月份时仅为30％左右。到1O月份随着生物活性炭的形成，对氨氮的平均去除率达到70．6％。组合工艺对氨氮的平均总去除率达到了98．3％。时间(月份)圈3氨氮去除效果Fig．3EfectofNH3-Nremoval2．3CoD的去除图4是“气浮+臭氧氧化+生物活性炭”组合工艺对太湖水CODv~的处理效果。由此可以看出，该工艺对CODv~的去除效果较为明显，其平均去除率达到86．3％，其中活性炭部分的去除率达到了60％左右，远远高于不经臭氧氧化的生物处理工艺的20％左右的水平【。臭氧氧化后CODv~基本上没有变化，可能与臭氧投加量较少有关。较少的臭氧主要用于改变有机物的分子结构，而不是用来彻底氧化有机物。通过分子量分布测定实验也验证了这一点，即臭氧通过改变有机