臭氧_活性炭处理污染原水的研究_王宝贞

臭氧一活性炭处理污染原水的研究王宝贞为净化哈尔滨段的松花江水和该市受污染的地下水,我们采用臭氧一活性炭技术对去除嗅味、色度、浊度、铁、锰、有机物、细菌等进行了试验。研究了合理的臭氧氧化程度,氧化时间及氧化位置,臭氧改善活性炭吸附功能和生物氧化延长活性炭寿命的效果;试验确定臭氧、活性炭组合的工艺步骤和各单元的工艺参数,并对除污染机理进行了探讨。一、试验方法首先建造了一套净化能力为8吨/日的试验装置,进行活性炭直接吸附(“c”);臭氧化。砂滤*活性炭吸附(03+砂+C);臭氧化*砂滤(03十砂);臭氧化一活性炭吸附(03+C)等四种不同工艺流程的对比试验,研究净化效果和去除污染机理。后来又建造一套0.4吨/日的小型装置,深人研究臭氧化后生物活性炭去除有机物的效果及机理。工艺流程见图1。低浓度臭氧(2%O:)由微孔扩散器从塔底布入接触氧化塔,在塔Tl水气逆流相遇。在塔TZ水气顺流相遇进行氧化反应,完成传质过程。剩余尾气用活性炭过滤经催化还原成氧气排入大气。吸附操作采用上向流膨胀过滤,这样能田金质},乙图1臭氧化一活性炭吸附工艺流程图充分利用滤料表面的生物氧化作用,减少水头损失并节约反冲洗水量,也便于更换废炭补充新炭。二、试验水样及选择的工艺参数枯水期,直接使用哈尔滨下游江段水和多项水质指标不合格的自来水。丰水期,用自来水加城市污水,摸拟枯水期水质。地下水取自化工区受污染井水。试验选择的工艺参数列于表1三、试验结果与讨论1.去除浊度、色度和嗅味两种水体进行除污染的试验说明,只要保持合理的使用周期,四种流程都能有效地去除浊度。对脱色效果,“C”流程不够理“产、,声侧、,沪尸、.产、.尸、卜户尹、丫尹,护洲气“沪、曰尸、`产弓.尸沪、,产、“沪、`尸、,尹、,尸、“户、.沪、,沪,尸口、.尸、“产、叼产、护尸、,产抽叼护气卜`产.曰尸,甘矛、.尸、~尹、护尹气“尹,“口、.尹门`必内夕口月`了产、,沪气济效果就不同。按第一种情况调度,单耗降低1.6度/千吨水;按第二种情况调度,就升高1.6度/千吨水。每一水厂都有自己的一套送水压力和泵组运行的单耗数据,实际上就有了公式(6)。应用公式(6)可以按照服务供应的压力要求订出耗电指标。这里确定压力指标是主要的,压力在满足服务供应的要求下,尽可能地小。在计划执行中,还可以预测完成的情况。这样,耗电指标完成与否,就排除了因供水压力不适当的降低而自然受益。应根据水泵的运行特性和输水管的特性采取必要的技术措施,降低单位耗电量。1.合理控制水泵运行的台数,这一措施仍须加以应用。2.努力提高水泵机组的效率和管道输水效率。提高了效率,就是降低了电耗。DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.1982.05.003臭氧氧化臭氧发生器:电压电流臭氧浓度微孔扩散器臭氧投加量臭氧利用率水气体积比水气接触时间尾气处理水空塔流速15000~18000伏l安培2%(按重量计)孔直径4~6微米选一5毫克/升80%16:13~5分钟ZJ一工5粒炭、高30厘米24~30米/时过滤吸附活性炭石英砂炭层高砂十炭层高水空柱流速过滤时间反仲洗时间反冲洗流速反冲洗膨胀率ZJ一15粒炭粒径0.5~1.5毫米1.20米1.20米砂0.52米、炭0.68米8一10米/时7~1.0分钟10~15分钟50一60米/时50一80写想;“03十砂”流程有一定的脱色能力;“03+C”和“03+砂+炭”两种流程效果最好,达到饮用水质要求。这是由于臭氧破坏了有机生色基团,活性炭也有一定脱色效果。活性炭吸附除臭能力很强,臭氧和曝气都有助于进一步脱臭,改善水味。在四种流程中“03+砂十C”有实用价值,因为增加砂过滤,可以截留固体物质,保护活性炭,使其更好地发挥吸附溶解性有机物作用。2.除铁和除锰水中的F+e十被臭氧氧化成不溶性Fe(OH):,然后过滤除去。而Mn+卡比Fe+十难氧化,但是臭氧也能迅速使其氧化成MnO:沉淀。当臭氧投量高达03,Mn十>1.78时,M朴直接氧化成MnO丁。MnO。能被滤料截留,而溶解态的MnO丁不能被截留,但能被活性炭吸附,再催化还原成MnOZ。试验过程中发现“C”流程几乎不能除去Mn++,“03+砂”和“03+C”除M+n十效率很高,达70%一95%。臭氧投量过高时产生MnO了,影响去除效果,使“03+砂”流程除锰效率低于“03+C”流程。3.去除有机物松花江水和化工区地下水中有机物浓度都较高,但BOD值都不超过CODMn的30%,这说明能被生物降解的成分不多,是工业废水污染的特点。四种流程对比试验结果见图2,从图2可知,“03+砂十C”和“03+C”的出水水质比“C”和“03+砂”好得多,符合饮3.水泵保持在高效率下运行。单靠台数控制运行就解决不了,水泵必须采用调速运行。4.随机取样,预测执行实绩,随时调整水泵的运