臭氧—生物活性炭深度水處理工藝探究

曲鋆洋（大慶油田水務公司東風水廠，黑龍江大慶163000）

臭氧—生物活性炭深度水處理工藝探究

曲鋆洋（大慶油田水務公司東風水廠，黑龍江大慶163000）

現在全球淡水量越來越少，水污染越來越嚴重，因此，凈化水成為現在人們關注的話題。我國全國各地的水資源多少都會存在一些污染，為提高水的質量，會在原有的常規水處理的基礎上增加凈化水工藝，現在常用的是臭氧——生物活性炭深度水處理工藝，并且在一些地區取得良好的成績。本文筆者簡要介紹臭氧——生物活性炭深度水處理工藝的原理和具體措施，便于人們了解和接受該工藝產出水。

凈水原理；臭氧接觸池；生物活性炭；反沖洗

現在人們可用的淡水資源除了地下水以外，還有一部分來自于運河支流，人們生活涉及到各方各面，都會對地表淡水產生污染，水中的氨氮、色度、亞硝酸鹽、耗氧量和鐵的含量明顯增多，人們直接飲用會對健康造成不利影響。常規的水處理辦法已經不能夠將這些有害物質除去，并且還存在多種弊端，例如在凈水過程中，向水中投入大量的氮會使水中的三氯甲烷和致癌物質明顯增多，并且水中還殘留一些難聞的氣味，不能達到國家標準飲用水的要求，現在新出現的臭氧——生物活性炭深度水處理工藝在深度凈水方面取得一定的成績，并且其中氧化工藝比較適合大部分地區原水水處理，能明顯降低水中氨氮的含量，提高水質量，并且相較于其他大型凈水設備，該工藝成本低，能大面積快速凈水，因此受到很多社會人士的推崇。

1 臭氧——生物活性炭深度水處理工藝概述

臭氧——生物活性炭深度水處理工藝又被人們稱為第二代水凈化工藝，該工藝主要是利用了臭氧和活性炭具有吸附能力的特點，臭氧能夠吸附水中的一些小分子物質和離子物質，活性炭能夠吸附水中懸浮物、膠體、色素等物質，將兩者結合起來，對于凈化水有雙重疊加作用。臭氧——生物活性炭深度水處理工藝在運行時，臭氧氧化在先，然后利用活性炭吸附水中的某些物質，因為活性炭具有強大的吸附能力，能夠將微生物聚集起來，輔助清除水中更多的有機污染物，即清除能力用肉眼可見?？偟膩碚f，該凈水工藝具有臭氧氧化、殺菌、活性炭吸附和微生物氧化等流程，各個步驟相互補充，相互作用，表現出較高的凈水能力，進水后的水能夠滿足飲用水各項指標要求，由此可見，臭氧——生物活性炭深度水凈化技術在水凈化領域具有重要的意義，需要被廣泛運用。

2 臭氧接觸池處理技術

2.1 臭氧接觸池設計原理

臭氧是氧的同素異形體，臭氧在空氣中呈現出淡藍色氣態形態，有特殊的氣味，具有較強的氧化特性，被視為自然界最強的氧化劑之一。在凈水處理過程中，臭氧溶于水，在水中表現出較強的氧化能力，輔助除去水中的異味、色素和微量元素的化學成分。隨著全世界對飲用水標準的要求越來越高，臭氧——活性炭深度水處理工藝運用范圍越來越廣，為加快臭氧在深度水處理中的速度，學者和技術人員研發出了臭氧接觸池，能夠加快臭氧在水中的溶解速度，提高臭氧的反應速率和深度水的處理效果。

2.2 設計工藝

臭氧接觸池采用的是目前世界上使用最廣泛的擴散管式，擴散管事接觸時能夠使臭氧溶解水和在水中反應是同步進行，節省了大量的時間，提高工作效率，臭氧接觸池的深度，不能高于六米，臭氧的投放量不能高于兩克每立方米，并且每個臭氧接觸池的凈水過程是相互獨立的，并且臭氧投放量與臭氧接觸池進水量有關，根據接觸時間將其分為三個級別，一級的接觸時間是三分鐘，二級的接觸時間是四分鐘，三級的接觸時間是五分鐘，在臭氧接觸池中，為提高臭氧的利用率，會在其中安裝尾氣破壞裝置，采用加熱催化酶的方式收集和分解預臭氧和后臭氧的尾氣。

3 生物活性炭濾池

3.1 處理原理

生物活性炭濾池主要是利用微生物攝取水中的溶解或懸浮狀態的營養物質，使水中膠體和溶解狀態的有機物被生物膜所吸附，進入微生物體內被分解，以二氧化碳和水的形式排出體外，該過程是被人為創造出來的，在濾料的表面會附著大量的微生物，微生物會在水中吸附其中的懸浮物和膠體物質，并且微生物會形成生物膜結構，與污染物質接觸時，會對其進行吸附和分解，從而達到凈水作用，降低水中的一些致癌物質的含量，為人們提供健康的飲水環境。

3.2 工藝流程

生物活性炭濾池的構型有多種，現在最常用的是v型生物活性炭濾池，并且在全國各地建立起規模不同的v型生物活性炭濾池，但是翻版濾池更受學者們的推崇，該濾池采用的是序批式給排水方式，與反沖洗方式不同，序批式給排水可以避免或者減少濾料被水沖走量，而v型濾池一般采用排水反沖洗，會沖走大量的濾料，浪費現象嚴重，此外，翻板濾池還具有結構精小、節約占地、移動且調整方便等優點，該濾池是由專家經過多次試驗后提出的，因此其可操作性強。

4 濾池反沖洗

根據活性炭顆粒的特點而設計出形狀特殊的反沖洗槽，其目的是為了減少活性炭流失，現在反沖洗池有氣沖和水沖兩種模式，氣沖模式沖洗的時間為兩分鐘，水沖模式沖洗的時間為六分鐘，根據活性炭的類型不同調整濾池沖洗時間和強度，并且溫度不同，水的粘度也不同，水溫越高，水的運動粘度系數越低，其沖洗時間可相對減少，故濾池反沖洗過程還受到溫度的影響，因此需要根據季節變化不斷調整濾池的運行模式。

5 結語

在我國現有的普通水處理辦法的基礎上，增加深度水凈化工藝，利用生物活性炭處理水中的污染物質，促使飲用水達到國家標準要求，為人們提供干凈健康的飲用水，臭氧——生物活性炭深度處理工程的建設在現代水處理過程中具有積極作用，在水處理史上具有很高的地位，并且為社會帶來交大的社會效益和經濟效益，其未來發展空間巨大。

[1] 侯寶芹,張秋勉,倪杭娟,張平.臭氧-生物活性炭深度處理工藝對錢塘江原水處理研究[J].城鎮供水,2016,(05):30-34.

[2] 林瑜.淺談臭氧—生物活性炭深度水處理工藝[J].科技與創新,2014,(04):156+161.

[3] 張蘭芳,紀永超,梅新敏.臭氧—生物活性炭深度處理工藝對有機物的去除效果[J].城鎮供水,2013,(01):26-29.

[4] 袁煦,鄭志民,黃天寅,王縱,鄔亦俊.臭氧—生物活性炭深度處理工藝的一些改進措施及工程應用[J].給水排水,2012,(S1): 240-243.