1、臭氧生物活性炭技术臭氧生物活性炭技术 Company Logo 主要内容主要内容v臭氧生物活性炭技术简介臭氧生物活性炭技术简介v作用原理作用原理v工艺应用条件与设计参数工艺应用条件与设计参数v饮用水深度处理应用效果饮用水深度处理应用效果v优缺点优缺点v其他应用其他应用Company Logo 臭氧生物活性炭技术简介臭氧生物活性炭技术简介v 臭氧臭氧生物活性炭技术（生物活性炭技术（ozone-biological activated carbon process）是结合臭氧氧化与生物活性炭技术，）是结合臭氧氧化与生物活性炭技术，以以臭氧氧化臭氧氧化和和颗粒活性炭吸附颗粒活性炭吸附及生物活性炭及生
2、物活性炭生物降解生物降解为主为主的净水工艺。的净水工艺。v 臭氧氧化一生物活性炭的第一次联合使用是臭氧氧化一生物活性炭的第一次联合使用是1961年在德年在德国国Dusseldorf（杜塞尔多夫）市（杜塞尔多夫）市Amstaad水厂中开始的水厂中开始的,它的成功引起了德国以及西欧水处理工程界的重视。它的成功引起了德国以及西欧水处理工程界的重视。v 臭氧氧化一生物活性炭联用技术是在臭氧氧化一生物活性炭联用技术是在70年代传人我国年代传人我国,并并从从80年代开始应用该项技术。年代开始应用该项技术。Company Logo 臭氧生物活性炭技术简介臭氧生物活性炭技术简介优越性；优越性；v随着饮用水源污
3、染日益严重，生活饮用水水质随着饮用水源污染日益严重，生活饮用水水质标准提高，对水处理有更高的要求。标准提高，对水处理有更高的要求。v常规水处理对有机污染物的去除能力有限，而常规水处理对有机污染物的去除能力有限，而氯消毒和折点加氯又有氯代消毒副产物的问题。氯消毒和折点加氯又有氯代消毒副产物的问题。v臭氧活性炭深度处理工艺能较好地去除水中的臭氧活性炭深度处理工艺能较好地去除水中的有机污染物和氨氮，减少消毒副产物的产生，改有机污染物和氨氮，减少消毒副产物的产生，改善饮用水的口感。善饮用水的口感。Company Logo 作用原理作用原理臭氧预氧化臭氧预氧化v 臭氧预氧化大分子的有机物，产生分子量小，
4、极性强的小臭氧预氧化大分子的有机物，产生分子量小，极性强的小分子有机物。分子有机物。v 这些小分子有机物一般具有更好的可生化性，而不被活性这些小分子有机物一般具有更好的可生化性，而不被活性炭吸附。炭吸附。v 有利于活性炭生物降解，同时降低活性炭吸附的负荷，延有利于活性炭生物降解，同时降低活性炭吸附的负荷，延长活性炭的使用寿命。长活性炭的使用寿命。v 臭氧分解增加水中臭氧分解增加水中DO，促进活性炭表面好氧微生物的生，促进活性炭表面好氧微生物的生长，增强微生物的活性。长，增强微生物的活性。Company Logo 作用原理作用原理生物活性炭技术生物活性炭技术生物活性炭技术生物活性炭技术：v利用具
5、有巨大比表面积及发达孔隙结构的活性炭利用具有巨大比表面积及发达孔隙结构的活性炭,对水中有对水中有机物及溶解氧有强的吸附特性机物及溶解氧有强的吸附特性,以及将其作为载体以及将其作为载体,是微生物是微生物集聚、繁殖生长的良好场所集聚、繁殖生长的良好场所,在适当的温度及营养条件下在适当的温度及营养条件下,同同时发挥活性炭的时发挥活性炭的物理吸附作用物理吸附作用和和微生物生物降解作用微生物生物降解作用的水处的水处理技术理技术,或称为生物活性炭法。或称为生物活性炭法。Company Logo 作用原理作用原理生物活性炭技术生物活性炭技术v 活性炭吸附与微生物降解的协同作用活性炭吸附与微生物降解的协同作用
6、生物活性炭胞外酶再生假说：一部分水解酶生物活性炭胞外酶再生假说：一部分水解酶扩散进入活性炭微孔，与吸附质反应，活性炭扩散进入活性炭微孔，与吸附质反应，活性炭的吸附能力得以再生。的吸附能力得以再生。微生物的降解作用改变了活性炭的物理吸附微生物的降解作用改变了活性炭的物理吸附平衡平衡,使生物活性炭得以再生。使生物活性炭得以再生。Company Logo 作用原理作用原理生物活性炭技术生物活性炭技术v 炭表面生长的微生物是否会影响炭的正常吸附过程？炭表面生长的微生物是否会影响炭的正常吸附过程？v 活性炭的吸附速率主要取决于中孔或微孔的吸附速率，炭活性炭的吸附速率主要取决于中孔或微孔的吸附速率，炭表面
7、生长的微生物主要在活性炭的外表面及大孔内。表面生长的微生物主要在活性炭的外表面及大孔内。v 通过控制适当基质浓度，定期反冲洗，控制生物量，保证通过控制适当基质浓度，定期反冲洗，控制生物量，保证活性炭的吸附能力活性炭的吸附能力Company Logo 工艺应用条件与设计参数工艺应用条件与设计参数应用条件：应用条件：v进水水质进水水质生物活性炭的处理对象生物活性炭的处理对象,应是低浓度应是低浓度(一般进水一般进水COD100 mg/L,BOD30 mg/L)、可被吸附和可被生物降解的有、可被吸附和可被生物降解的有机废水或微污染水源机废水或微污染水源v与过滤配合使用与过滤配合使用生物活性炭前需设过滤
8、，不能将生物活性生物活性炭前需设过滤，不能将生物活性炭作为过滤器来运行。一般生物活性炭进水的浊度炭作为过滤器来运行。一般生物活性炭进水的浊度5NTU。 v换炭再生换炭再生使用一定时间后必须更换新炭使用一定时间后必须更换新炭,饱和炭进行就地再饱和炭进行就地再生或是外运委托再生生或是外运委托再生,否则将影响出水水质。否则将影响出水水质。Company Logo 工艺应用条件与设计参数工艺应用条件与设计参数v 吸附容量吸附容量(qe)；高出单纯活性炭；高出单纯活性炭420倍倍v 通水倍数通水倍数(n)：根据水质确定：根据水质确定v 空塔速度空塔速度(LV)：4-5m/h，满足足够的接触时间，微生物降
9、，满足足够的接触时间，微生物降解解v 炭层高度炭层高度(Hc)：一般：一般12m，不宜过高，不宜过高v 气水比：炭层内应有足够溶解氧（气水比：炭层内应有足够溶解氧（1mg/L），），46：较：较为合适为合适v 反冲洗强度：反冲洗强度：1015L/(s.)，1020minv 工作周期：生物活性炭的使用周期按工作周期：生物活性炭的使用周期按1年设计年设计设计参数：Company Logo 工艺应用条件与设计参数工艺应用条件与设计参数构筑物形式：构筑物形式：v饮用水深度处理：饮用水深度处理：v目前目前,国内活性炭滤池已建成水厂多采用普通快滤池、虹吸国内活性炭滤池已建成水厂多采用普通快滤池、虹吸滤池、
10、滤池、V型滤池、翻板滤池等池型型滤池、翻板滤池等池型,其中以其中以V型滤池和翻板滤型滤池和翻板滤池更具代表性。池更具代表性。v工业废水处理：工业废水处理：v活性炭塔活性炭塔Company Logo 饮用水深度处理应用效果饮用水深度处理应用效果上海市某水厂生物活性炭技术应用分析上海市某水厂生物活性炭技术应用分析水源：黄浦江上游水水源：黄浦江上游水采用工艺：预臭氧采用工艺：预臭氧常规水处理常规水处理臭氧生物臭氧生物活性炭工艺活性炭工艺主要运行参数：主要运行参数：预臭氧投加量：预臭氧投加量：1.02.5/,接触时间为接触时间为4in后臭氧投加量后臭氧投加量:1.02.5/,接触时间为接触时间为10i
11、n;活性炭滤池活性炭滤池:快滤池形式快滤池形式,滤速为滤速为6.8/,活性炭厚度为活性炭厚度为1.8,空床停留时间为空床停留时间为15,采用气反冲洗采用气反冲洗,气冲强气冲强度为度为55m/(),水冲强度为水冲强度为253/(2)。反冲洗周期为反冲洗周期为1次次/周。周。Company Logo 饮用水深度处理应用效果饮用水深度处理应用效果处理效果处理效果v.对对3-的去除效果很好的去除效果很好,其中其中2002年出厂水年出厂水3-0.5/的合格率为的合格率为100%,2003年的合格率为年的合格率为97.1%v对的去除效果优于采用常规处理工艺的水厂。对的去除效果优于采用常规处理工艺的水厂。2
12、002年出厂水年出厂水3.0/的合格率为的合格率为90%,2003年的合格年的合格率为率为83%v嗅阈值嗅阈值(),出厂水为出厂水为6，是用常规处理工艺出厂水的，是用常规处理工艺出厂水的1/41/3(测定常规处理出厂水的为测定常规处理出厂水的为1824)v内分泌干扰物烷基酚内分泌干扰物烷基酚(),采用臭氧生物活性炭处理可使采用臭氧生物活性炭处理可使AP降降至至10/以下安全浓度。（常规处理出水在以下安全浓度。（常规处理出水在10/以上）以上）Company Logo 饮用水深度处理应用效果饮用水深度处理应用效果臭氧生物活性炭深度处理工艺与常规处理臭氧生物活性炭深度处理工艺与常规处理工艺效果比较
13、工艺效果比较实验条件：实验条件：原水；高有机物浓度，高氨氮的黄浦江水原水；高有机物浓度，高氨氮的黄浦江水臭氧生物活性炭组合工艺：臭氧生物活性炭组合工艺：原水原水预臭氧化预臭氧化高密度澄清池高密度澄清池砂滤砂滤后后臭氧臭氧生物活性炭生物活性炭传统工艺：传统工艺：原水原水预氯化预氯化折板絮凝折板絮凝平流沉淀平流沉淀砂滤砂滤Company Logo 饮用水深度处理应用效果饮用水深度处理应用效果v经经20d滤池挂膜完成后，对滤池挂膜完成后，对2种工艺运行情况进行种工艺运行情况进行对比对比v滤池挂膜情况比较滤池挂膜情况比较镜检发现组合工艺中砂滤池滤料表面和炭滤料表面长有生物镜检发现组合工艺中砂滤池滤料表
14、面和炭滤料表面长有生物膜，而传统工艺的砂滤池滤料上几看不到生物膜。膜，而传统工艺的砂滤池滤料上几看不到生物膜。原因：可能由于原因：可能由于O3分解起到的充氧作用使各流程分解起到的充氧作用使各流程DO大大提大大提高，促使砂粒表面的生物生长高，促使砂粒表面的生物生长。也可能与传统工艺水中较也可能与传统工艺水中较高的氯浓度的抑制作用有关高的氯浓度的抑制作用有关Company Logo 饮用水深度处理应用效果饮用水深度处理应用效果氨氮去除率比较氨氮去除率比较v传统工艺：沉淀池对传统工艺：沉淀池对NH+4-N的去除率较大的去除率较大,均值为均值为58.9%.滤池对滤池对NH+4-N的去除率为的去除率为2
15、.6%.v组合工艺：澄清后氨氮质量浓度仍比原水高组合工艺：澄清后氨氮质量浓度仍比原水高1.2倍，砂滤池倍，砂滤池出水的出水的NH+4-N相对原水去除率为相对原水去除率为80%左右，后续的深度处左右，后续的深度处理后理后,氨氮的质量浓度低于检测限氨氮的质量浓度低于检测限Company Logo 饮用水深度处理应用效果饮用水深度处理应用效果常规水处理工艺中混凝沉淀对氨氮有一定的去除作用，但主要靠砂滤池微生物作用去除常规处理水厂氨氮处理效果Company Logo 饮用水深度处理应用效果饮用水深度处理应用效果三卤甲烷生成潜能比较三卤甲烷生成潜能比较v预臭氧后三卤甲烷总量有所增加。预臭氧后三卤甲烷总量
16、有所增加。v整个工艺去除三卤甲烷生成潜能的最关键部分是生物活性整个工艺去除三卤甲烷生成潜能的最关键部分是生物活性炭滤池炭滤池,其对三卤甲烷生成潜能的去除率达到其对三卤甲烷生成潜能的去除率达到52.9%,出水后出水后三卤甲烷生成潜能仅为三卤甲烷生成潜能仅为519gL-1,大大降低了消毒出水中过大大降低了消毒出水中过量消毒副产物产生的风险。量消毒副产物产生的风险。Company Logo 优缺点优缺点v 优点：优点：v 对氨氮和总有机碳去除率高。氨氮以生物转化对氨氮和总有机碳去除率高。氨氮以生物转化的方式去除，取代了折点加氯除氨氮。微生物的方式去除，取代了折点加氯除氨氮。微生物降解可生化的有机物，
17、活性炭能吸附难生物降降解可生化的有机物，活性炭能吸附难生物降解有机物。解有机物。v 臭氧可以提高生物活性炭的吸附容量，延长活臭氧可以提高生物活性炭的吸附容量，延长活性炭的使用寿命。性炭的使用寿命。v 可以有效去除浊度、色度、嗅度和改善水质口可以有效去除浊度、色度、嗅度和改善水质口感。感。Company Logo v 缺点；缺点；v 臭氧活性炭技术对水质的提高有一定限度。如臭氧活性炭技术对水质的提高有一定限度。如冬季对氨氮的去除率降低冬季对氨氮的去除率降低;当原水的当原水的浓度过高时浓度过高时,出厂水中仍会超过出厂水中仍会超过3/的标准值。的标准值。v 滤池中会有青苔水草及锥形螺繁殖等滤池中会有
18、青苔水草及锥形螺繁殖等,需严格需严格控制生物繁殖和流出。控制生物繁殖和流出。v 臭氧氧化产生溴酸盐和甲醛等消毒副产物。臭氧氧化产生溴酸盐和甲醛等消毒副产物。Company Logo 其他应用其他应用工业废水深度处理工业废水深度处理v 印染废水印染废水v 采用生物接触氧化采用生物接触氧化+GBAC(颗粒生物活性炭颗粒生物活性炭)工艺工艺,处理效处理效果稳定果稳定,出水可满足工业废水排放要求出水可满足工业废水排放要求,而且还可以作为工而且还可以作为工业用水回用。业用水回用。v 炼油废水炼油废水v 隔油隔油 浮选浮选 生物曝气生物曝气 后浮选后浮选 生物活性炭工艺。生物活性炭生物活性炭工艺。生物活性
19、炭的吸附容量已达到的吸附容量已达到2.52 gCOD/kg炭。炭。Company Logo 其他应用其他应用生活污水深度处理生活污水深度处理v 宝钢厂采用宝钢厂采用SBR 生物活性炭工艺生物活性炭工艺,分别在各厂区陆续建成分别在各厂区陆续建成十多套十多套800 m3/d的综合污水处理及再生装置。的综合污水处理及再生装置。Company Logo v 已连续运行已连续运行2年以上年以上,没有更换过新炭没有更换过新炭,处理出水达到中水水处理出水达到中水水质标准质标准,作为厂区绿地用水作为厂区绿地用水,目前正在做用于工业冷却水的目前正在做用于工业冷却水的补充水的试验补充水的试验Company Logo Thank you!
