水的深度处理DOC

1、水的深度处理水中溶解的有机物大致可以分成四类：（1）可吸附与可生物降解的；（2）可吸附但非生物降解的；（3）非吸附但可生物降解的；（4）非吸附与非生物降 解的。当进入活性炭滤池水中的有机物可以生物降解的，或者经预臭氧氧化后变成 可生物降解的，都起到了减少活性炭的吸附负载，从而延长了活性炭使用寿命的作 用。在水源水质不断恶化的条件下,要使自来水达到新的水质标准要求，视水源水 质的不同,有些是可以强化常规处理即可达到标准;有些必须将常规处理工艺改造成 深度处理工艺，增加去除溶解性有机污染物、臭味与氨氮才能达到标准的要求。深 度处理是在强化常规处理的条件下，增加活性炭吸附、生物预处理等构筑物。1、深

2、度处理技术可以分为以下儿种：1.1、投加氧化剂投加高猛酸钾、臭氧、过氧化氢、二氧化氯等氧化剂取代氯，使氯的消毒副产 物减少，可以改善水的混凝条件，将粘附在胶体表面的有机物氧化，使胶体容易凝聚 下沉。1.2、活性炭吸附（下节内容讨论）1.3、生物预处理如原水中氨氮高，则采用生物预处理去除。1.4、膜技术微滤（孔径约0.1 um）和超滤（孔径约O.Olmn）,在给水厂可取代砂滤，超滤可 去除细菌、病毒等颗粒污染物,但对溶解性小分子有机污染物和臭味物质不能去除,可去除CODMn约10%（主要去除1万以上分子量）。2、活性炭的吸附性能：任何碳质原材料儿乎都可以用来制造活性炭。植物类原料有木材、锯末、果

3、 壳、蔗渣、纸浆、废液等。无机类原料有褐煤、烟煤、无烟煤、泥炭、石油脚、石 油焦炭、石油沥清等。活性炭的制造主要分成碳化及活化两步。碳化有多种作用，一是使原材料分解 放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢等气体，二是使原材料分解成碎片，并重新集合 成稳定结构。原材料碳化后成为一种山碳原子微晶体构成的孔隙结构，其表面积达 200"400m/go活化是在有氧化剂的作用下，对碳化后的材料加热，以产生活性炭。活 化过程大致所起的3个作用：（1）生成新的微孔或将原来闭塞的微孔打通；（2）扩大原 有的细孔尺寸；（3）将相邻细孔合并成更大的孔。经活化后就产生更完善的孔隙结构, 并使比表面积可达10003

4、00m/go活化过程同时把活性炭表面的化学结构固定下 来。活性炭的孔隙大小可分成微孔、中孔和大孔三级，其孔径分别为2nm、26nm 和60nm0 P m。活性炭以粉状（粉状活性炭PAC）和粒状（粒状活性炭GAC）两种形式 应用。粉炭的粒度为1050 um,直接投入水中，一般与混凝剂一起联合使用，很难回 收重复利用，粉炭只用于投量少或间歇处理的情况。颗粒活性炭包括柱状炭和破碎炭二种，前者是制备好的粉末活性炭通过煤焦油 等粘接材料通过粘接、成型丄艺制成一定大小园柱颗粒，直径一般为1.长度35mm。后者是将原来烧制好进行破碎,筛分得到的不规则颗粒，粒径一般为24mm。破碎炭的吸附性能优于柱状炭。武进

5、水厂粒炭为煤 质柱状炭，粒径1.5mm。粒炭都以吸附床的形式应用。当吸附能力丧失后，可通过再 生方法恢复炭的吸附能力。用于废水处理的活性炭，所吸附的有机物量可达40%的 炭重;但用于给水处理的活性炭，吸附有机物量只有炭重的7. 68. 2%o与活性炭吸附能力最直接有关的因素是表面的氧化物复合体的性能。一般把 表面氧化物可分成酸性的碱性两大类,并按这一概念来解释活性炭的吸附作用。活性炭表面氧化物的成分主要受活化过程的影响，一般在300"500°C以下用湿 空气制造的活性炭中，酸性氧化物占优势;而在800为00°C,用空气、蒸气或二氧化 碳为活化氧化剂所制造的活性炭中

6、，则碱性氧化物占优势;在50（T800°C之间活化的 活性炭，则具有两性性质。活性炭是一种多孔隙、非极性的吸附剂，具有巨大的表面积800"1300m/g,其 吸附作用主要来源于物理表面吸附作用，活性炭对于非极性和弱极性、水溶性差的 有机物有较好的吸附能力，例如芳香族、脂肪族有机物等;但是对于醇类、糖类等较 强极性、水溶性较好的有机物，吸附性差，基本上无法有效去除。23、活性炭滤池的处理性能：活性炭滤池的构造类似于快滤池、V形滤池、翻板滤池等儿种形式；以水流方 向分:下向流（降流式）和上向流（升流式）。当采用升流式炭吸附池时,应采取防止二 次污染措施。活性炭滤池一般设在砂滤池

7、后面（也有在砂滤池前的），以防水中悬浮固体物堵 塞炭的孔隙结构，影响吸附功能。活性炭滤池的出水需要经过消毒处理，以确保水中 微生物的安全性。活性炭滤池一般是用来去除溶解有机物。活性炭滤池的滤层厚与接触时间的综合关系通常用参数空床接触时间（EBCT） 来表示，例如当水通过滤层的速度为6m/h,滤层厚度lm时，EBCT二1/6*60二10分钟。室外给水设计规范建议空床接触时间宜采用6、20分钟，空床速度820m/h,炭 层厚度1. 02. 5mo武进水厂炭层厚度2. 0m,滤速10m/h,空床时间12分钟。炭滤池 虽然在砂滤池后,但仍然像砂滤池一样，当炭滤层山于截留过多的悬浮固体引起水头 损失过高

8、时,要进行反冲洗，在进水浊度极低的条件下，两次炭滤池反冲洗时间间隔， 即吸附的工作周期可达数周。室外给水设计规范建议冲洗周期宜采用36天。 至于炭滤料从工作起需要再生的时间，即其有用寿命，主要取决于水中有机物的成分 和含量，可从46个月到23年不等，有臭氧氧化的炭滤池寿命要长些。活性炭的处理能力不仅有活性炭的吸附作用，还有炭滤层内的生物活动（生物 活动包括细菌、微生物），对可生物降解的有机物同时起去除作用。对可吸附而乂可 降解的有机物来说，吸附与生物降解将是竞争的相互作用。生物活动以活性炭表面 形成的生物膜来体现，每毫升活性炭的表面约含有能形成1010个菌落单位的细 菌。这些附着在活性炭表面的

9、细菌形成一薄层厚度不均匀的生物膜，平均只是在每 40 u m的表面上有一个细菌，细菌的浓度以在活性炭大孔区最高。生物膜的形成是 水中原有的细菌以水中的天然有机物为营养物增殖的结果。活性炭滤池虽然同时具有吸附与降解两种功能，但这些功能是否得到充分利用, 则取决于有机物的可吸附性与可生物降解性。水中溶解的有机物大致可以分成四类：（1）可吸附与可生物降解的；（2）可吸附但非生物降解的；（3）非吸附但可生物降解的；（4）非吸附与非生物降 解的。对第四类有机物，活性炭滤池的吸附与生物降解都不起作用。笫二类有机物 只能靠吸附去除，因此与生物活动的强弱无关。笫三类有机物只能黑生物活动来去 除，加强炭滤池中的生物活动虽然能增加去除率，活性炭的寿命与之无关。对笫一类 有机物来说，加强生物活动可以减少活性炭的吸附量，可以延长活性炭的寿命。山此 可以看出，当进入活性炭滤池水中的有机物原来可以生物降解的，或者经预臭氧氧化 后变成可生物降解的，都起到了减少活性炭的吸附负载，从而延长了活性炭使用寿命 的作用。一般来说，饮用水的生物过滤解决微污染所产生的问题,有机物经臭氧化的副 产物醛、竣酸、醛酸和酮酸等都是容易生物降解的，在生物滤池中的去除率75%O 臭氧化的这