臭氧生物活性炭工艺运行中产生溴酸盐的可能性分析

中国环境科学2014,34(9)：2299~2305ChinaEnvironmentalScience臭氧生物活性炭工艺运行中产生溴酸盐的可能性分析刘芳蕾1,张冬2,吕锡武1*(1.东南大学能源与环境学院,江苏南京210096；2.南京市自来水总公司,江苏南京210002)摘要：为合理评估应用臭氧生物活性炭工艺中溴酸盐的生成情况,提出既能保证出水水质又能降低溴酸盐超标风险的方案.进行了小试与中试试验,系统地从原水水质和工艺参数两个方面入手,研究水质因素、初始溴离子浓度和臭氧氧化条件等对溴酸盐生成的影响,同时分析生物活性炭对溴酸盐的去除能力.结果表明:高初始溴离子浓度水平和臭氧接触程度(Ct值)促使更多BrOx-生成.在相同Ct值条件下,升高臭氧投加浓度可使溴酸盐生成量增高200%左右.以长江南京段江心洲夹江下游原水进行臭氧生物活性炭深度处理不会产生溴酸盐超标风险.生物活性炭(BAC)对于溴酸盐去除效果并不明显.运用臭氧生物活性炭工艺进行深度处理时,工艺中应着重注意控制溴酸盐在臭氧化过程中的生成而非依靠后续生物活性炭将其去除.关键词：臭氧；生物活性炭(BAC)；溴酸盐；臭氧投加量中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1000-6923(2014)09-2299-07Possibilityanalysisforbromategenerationduringrunningozone-biologicalactivatedcarbonprocess.LIUFang-lei1,ZHANGDong2,LÜXi-wu1*(1.SchoolofEnergyandEnvironment,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China；2.NanjingWaterCorporation,Nanjing210002,China).ChinaEnvironmentalScience,2014,34(9)：2299~2305Abstract：Laboratoryandpilotscaleexperimentswerecarriedontoassesstheformationofbromateduringozone-biologicalactivatedcarbon(O3-BAC),andfurthertoprovidepracticalparametersfordrinkingwatertreatmentwithlowriskofexcessivebromate.Theeffectsofinitialbromideconcentrationandoxidationconditiononbromateformationwerestudied,andbromateremovalcapabilityoftheO3-BACwasalsoevaluated.Resultsshowedthattheconcentrationofbromideionandozoneexposurelevel(Ctvalue)couldimposeapositiveimpactonbromateformation.UnderthesamevalueofCt,anincreasingozoneconcentrationwouldenhancetheformationofbromateatabout200%.RawwaterfromNanjingreachoftheYangtzeRiverwastreatedbyO3-BACprocess,andtheresultsshowedthatbromatewasnotdetectedintheeffluent.Moreover,bromateremovalwasrarelyobservedintheBACprocess,thereforebromatecontrolmeasuresshouldbemainlytookintheozonephaseratherthaninthesubsequentBACprocess.Keywords：ozone；biologicalactivatedcarbon(BAC)；bromate；ozonedosage目前,随着公众对饮用水水质要求的提高,以去除水中微污染有机物为目标的饮用水深度净化技术,得到了深入研究和广泛应用.其中臭氧生物活性炭工艺既能去除水中的有机物、氨氮、无机还原性物质、色度、浑浊度,又能有效降低出水致突变活性,而受到广泛关注.然而,应用臭氧生物活性炭工艺处理含溴(Br-)原水时会产生溴酸盐(BrOa-).溴酸盐生成机理可以分为臭氧分子氧化反应和羟基自由基氧化反应两类反应[1]及以下三个途径[2]:直接氧化途径(Br-OBr-/HOBrBrO2-BrO