露丰水处理

网站首页 > 新闻资讯

颗粒活性炭净水性能研究

2017-09-06 09:49:05 露丰水处理 阅读

  水污染日益严峻,很多的污染物尤其是有机污染物通过不同的办法进入水体,饮用水水源遭到日趋广泛的污染。现在,世界上大多数国家,特别是发展中国家的饮用水净化根本上选用“混凝→沉积→砂滤→投氯消毒”的惯例处理工艺,尽管可以使水弄清、消除水感染病原菌,可是现代工业发作的许多有毒、有害物质,特别是很多有机污染物并不能得到很好的去除,对人类健康构成了要挟。洁净饮用水处理技能是针对臭氧、活性炭、生物活性炭、紫外消毒等单元工艺去除水中微量有机物效果进行的研讨。特别是把生物工程使用到活性炭上,当活性炭载上活性生物菌种以后,使活性炭既有本来的吸附效果又有生物降解的效果,大大地进步了去除微量有机物的效果。研讨成果标明这是一种先进的饮用水深度净化工艺,可有用地进步水处理的效果,满意健康优质饮用水根本的要求,技能上是可行的。

办法原理
1.1 根本原理
    研讨选用的是“絮凝沉积、臭氧氧化、生物活性炭吸附、紫外消毒”等单元办法的优化组合。这四个单元的首要功用是:①絮凝沉积:物理处理办法,去除水中泥沙等很多杂质。②臭氧氧化:可以使大部分有机物转化为臭氧氧化中心产品。③生物活性炭:它既有活性炭吸附的功用,又有生物降解的功用。④紫外消毒:其功用是杀死微生物病菌,确保饮水健康。

    生物活性炭去除水中微量有机污染物的原理所谓生物活性炭就是以活性炭为载体进行生物膜的培育和驯化后得到的可以降解水中有机污染物的活性炭。生物膜表层膜内休息着很多好氧性生物、细菌、原生动物和后生动物,形成了有机污染物—细菌—原生动物(后生动物)的食物链,通过细菌的代谢活动,水中有机污染物的降解是在好氧生物膜内进行的,好氧降解有机物的效率高、速度快。该工艺还充分利用了生物活性炭的优秀的吸附功能,特别能有用的吸收水中发作臭和味的有机物,给微生物的成长发明了杰出的条件。

    臭氧氧化法处理水中有机污染物的原理
    研讨将陶粒滤料添装在臭氧氧化反响柱中,意图是进步臭氧的利用率、增强臭氧氧化阶段去除有机物及原水色度和浊度的才能,以减轻后续生物活性炭处理阶段的负荷。羟基自由基氧化反响可分为两类:除氢反响、加成反响,羟基自由基更易与芳香族化合物或不饱和烃类化合物发作加成反响,终究将其氧化成二氧化碳、水、以及小分子羧酸等无害物质。还生成一些短链的中心有机物,就容易被生物降解或被活性炭吸附除掉。


实验部分

2.1 实验流程
    本研讨经优选终究选用“絮凝沉积→沙滤→臭氧氧化→生物活性炭→紫外消毒”工艺流程处理有机微污染水,实验流程见图1。
2.2 首要设备、资料和实验运转参数
(1)首要设备:臭氧发作器、紫外消毒器。
(2)首要资料:活性炭、生物活性炭。
(3)实验运转参数:(略)。
3 实验成果剖析
3.1 实验水的水质剖析
实验用水取自A河水,经絮凝、沉积处理后沙滤而成,进行全面的水质剖析,其成果见表1。按照“地上水环境质量规范”对实验水的剖析成果进行评估,发现实验水的CODMn、色度、浊度、细菌总数、大肠菌群均超越三类水的规范,阐明水源的有机污染非常严峻。因而把该实验水作为目标原水进行深度处理技能研讨。
3.2 实验水的微量有机物的剖析与判定
对实验水进行富集、浓缩预处理,然后使用色谱—质谱联用仪进行剖析和判定。成果在实验水中共检出69种有机物,其间对人体有显着毒性的苯及其多元替代物4种,酚类3种,芳香卤代物3种,芳香族硝基化合物4种,稠环类化合物2种,含氮、含硫杂环化合物2种,共计18种,占检出有机物总数的31%。依据美国国家环保局(USEPA)对饮用水中有机毒物的分类,A河水已遭到严峻的有机污染。
 
3.3 臭氧氧化—生物活性炭—紫外消毒体系去除
污染物实验
上面现已别离研讨了单个单元处理水中微量污染物的实验,即臭氧氧化单元、活性炭单元、生物活性炭单元处理水中微量污染物的实验效果。因为单个单元处理水中微量污染物都有一些局限性,经实验把各单元进行科学的组合来处理水中微量污染物。最佳组合的流程见图1。各种实验成果:
(1)对浊度、COD、NH3-N、三氯甲烷的去除实验:体系接连工作三个月,工作期中每隔日守时采样检测浊度、COD、NH3-N、三氯甲烷(CHCl3)等目标的浓度,实验成果见表2。
从表2中看出体系的去除率COD达86.7%、浊度达90%、NH3-N达91.1%,其去除才能远比单个单元即纯活性炭、纯生物活性炭、纯臭氧的才能要高。体系中臭氧—陶粒设备在运转过程中陶粒外表也有生物膜生成,对水中有机物的降解和纤细悬浮物的过滤也有必定的效果。实验水通过臭氧化—生物活性炭吸附、降解、过滤后,最终出水中CODMn大幅度下降,去除率达86.7%,即降至出水的1.68 mg/L。依据前人的研讨成果,当水中CODMn<2.0 mg/L时,水中微量有机物根本都低于致病、致害的阈值,在加氯消毒后,亦不致发作有机氯代物。从表中看出,特别可喜的是选用该技能流程,实验中没有检出三氯甲烷。
表2 臭氧生物活性炭紫外体系去除浊度

    (2)致骤变(Ames)实验。①实验样本:经絮凝、沉积、过滤后的水;经臭氧—生物活性炭柱出水。②实验办法:(略)。③成果:TA100菌株在各水样中均未表现出Ames实验阳性。④TA98菌株的实验成果(略)。实验水通过臭氧—生物活性炭工艺处理后,由致骤变阳性转变为致骤变阴性。经该体系处理后的水没有致骤变性的疑虑了,是安全可靠的饮用水。
(3)对水中细菌的去除实验。体系对水中细菌的去除是极有用的,实验水中细菌总数为4300个/L,总大肠菌群100个/mL,采集紫外消毒器出水,作细菌实验,成果为水中细菌总数为10个/L,总大肠菌群小于3个/L。到达国家饮用水规范。
(4)对消毒副产品(CHCl3和CCl4)的去除实验。CHCl3和CCl4是自来水加氯后生成的首要消毒副产品,是致癌物,所以引起世界各国的注重。国外发达国家现在不以氯作为自来水的消毒剂,消除了这个危险。实验标明,选用该技能来处理微污染水的情况下没有检出三氯甲烷。可是,我国大部分自来水厂还是以氯作为自来水的消毒剂。因而,本实验特意在原水中加入必定浓度的CHCl3和CCl4有机物,研讨臭氧—生物活性炭体系对CHCl3和CCl4的去除效果。通过气相色谱别离测定实验进水和通过体系后出水的CHCl3和CCl4的含量,讨论臭氧—生物活性炭体系对消毒副产品的去除率,其成果如表3。
表3  CHCl3和CCl4在体系的进水和出水的浓度

   由表3可看出,通过臭氧—生物活性炭工艺,可以去除有毒有害副产品CHCl3和CCl4。
(5)对有机污染物—多环芳烃的去除实验。多
环芳烃是一大类重要的有机化合物,其间有几个化合物毒性很大,乃至是致癌物质。对原水、实验水、臭氧化柱出水、生物活性炭吸附柱出水这4种水样选用色—质联机对多环芳烃进行剖析。成果标明,原水通过絮凝、沉积、过滤、臭氧氧化、生物活性炭吸附后,有机物的归纳目标大幅度下降,水中致癌、致畸、致骤变的有机物——多环芳烃被去除。到达饮用水规范要求。一起水中浊度、色度和COD进一步下降,细菌目标到达国家饮用水规范,阐明通过本体系深度净化到达了消除污染和改进水质的意图。


结 论
(1)“臭氧氧化—生物活性炭—紫外消毒”体系对水中的浊度、COD、NH3-N有很好去除效果,去除率别离为90.0%、86.7%和91.1%。
(2)当进水水质为有机物超标2~3倍(CODMn≤12~18 mg/L),其他目标优于三类的地上水时,出水水质的CODMn≤1.8 mg/L。
(3) Ames实验证明该体系可以使水体致骤变阳性转为骤变阴性,对保证公民身体健康起到极好的效果。
(4)选用本体系处理后的水不含三氯甲烷。Ames致骤变实验呈阴性。在特定添加了有机物——CHCl3和CCl4情况下,标明本体系可以去除水中的CHCl3和CCl4。
(5)本体系的生物活性炭单元寿命长,运转三个月,未经反冲,其除COD效果一向坚持杰出。经本体系处理后的水微生物目标(细菌总数、大肠菌群)都到达了清洁饮用水规范。
(6)整个体系的工艺流程简略,有望成为一种高效低耗的水质净化新工艺。



标签:   颗粒活性炭
Powered by MetInfo 5.3.19 ©2008-2019 www.metinfo.cn