高浓度难降解有机工业废水生物处理技术关键

１３８给水排水Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．９２０１０饮用水臭氧应用安全性研究刘海龙１，２王东升２王瑞军３（１山西大学环境与资源学院，太原０３０００６；２中国科学院生态环境研究中心，北京１０００８５；３山西吉瑞新能源科技有限公司，太原０３０００６）摘要对预臭氧、臭氧—生物活性炭等技术与常规水处理工艺联用中有机物去除效果、消毒副产物ＴＨＭＦＰ的消除等进行了研究。结果表明：采用适量臭氧（如１ｍｇ／Ｌ）预氧化，可有效提高混凝过程中有机物去除率；ＴＨＭＦＰ从常规处理的１１６μｇ／Ｌ降至７８μｇ／Ｌ（１ｍｇ／ＬＯ３）。与预臭氧强化混凝联用的臭氧—生物活性炭工艺能进一步降低ＤＯＣ和ＴＨＭＦＰ。研究发现：溴酸盐随着臭氧含量呈现起伏变化，溴酸盐相关前驱物不易分离去除。两次臭氧投加（预臭氧和主臭氧）均导致溴酸盐、ＡＯＣ和甲醛升高；其含量可分别在后续的混凝过滤及生物活性炭过程中得到控制，仅ＡＯＣ含量较原水和常规工艺出水有所升高。关键词臭氧混凝消毒副产物安全性ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｏｚｏｎａｔｉｏｎｉｎｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔＬｉｕＨａｉｌｏｎｇ１，２，ＷａｎｇＤｏｎｇｓｈｅｎｇ２，ＷａｎｇＲｕｉｊｕｎ３（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＳｈａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３０００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｃｏ?ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８５，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｈａｎｘｉＪｉｒｕｉＮｅｗＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ０３０００６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｏｒｇａｎｉｃａｎｄＤＢＰｓ（ｄｉｓｉｎｆｅｎｃｔｉｏｎｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ）ｒｅｍｏｖａｌａｎｄｔｈｅｏｚｏｎｅｒｅｌａｔｅｄｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎｔｈｅｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ，ｏｚｏｎａｔｉｏｎ－ＢＡＣ（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ）ａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎｉｎｐｒｏｐｅｒｄｏｓａｇｅ（ｅ．ｇ．１ｍｇ／Ｌ）ｗｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｒｅｍｏｖａｌｄｕｒｉｎｇｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｍａｒｋｅｄｌｙ．ＴＨＭＦＰｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ１１６μｇ／Ｌｔｏ７８μｇ／Ｌ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ＯＣＴ）ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ，ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ，ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ，ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎａｎｄｍａｊｏｒｏｚｏｎａｔｉｏｎ－ＢＡＣｄｅｃｒｅａｓｅｄＤＯＣａｎｄＴＨＭＦＰｆｕｒｔｈｅｒ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｂｒｏｍａｔｅｗｅｒｅｃｈａｎｇｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｏｓａｇｅｓｏｆｏｚｏｎｅｉｎｗａｔｅｒｓ；ａｎｄｔｈｅｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｗｅｒｅｎｏｔｒｅａｄｙｔｏｂｅｒｅｍｏｖｅｄｂｙｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ，ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔａｎｄｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ．Ｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎａｎｄｍａｊｏｒｏｚｏｎａｔｉｏｎｂｏｔｈｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ，ｂｒｏｍａｔｅａｎｄＡＯＣ．Ｔｈｅｙｃｏｕｌｄｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙｆｏｌｌｏｗｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｕｃｈａｓｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ，ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄＢＡＣ，ｂｅｓｉｄｅｓａｍｏｄｅｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＡＯＣｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｚｏｎａｔｉｏｎ；Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ；Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ；Ｓａｆｅｔｙ臭氧在水处理中的应用最初是消毒［１，２］，早在１８８６年就已经开始研究和使用；但因其消毒作用太原市科技局战略性新兴产业培育专项项目（２０１０）。有效时间短、成本高等原因而被氯等其他消毒药剂取代。近年来氯消毒产生的消毒副产物对健康的危害受到普遍关注，臭氧独特的强氧化性和高效的消毒功能被重新认识和深入研究。臭氧能去除水中卤给水排水Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．９２０１０１３９素系列消毒副产物（ＤＢＰｓ，ＤｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎＢｙ－Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）及其前驱物以降低水中潜在危害；但臭氧在水处理应用中