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臭氧—生物活性炭与微曝气—生物活性炭深度处理效果对比研究

贺道红  
【摘要】:臭氧—生物活性炭工艺和微曝气—生物活性炭工艺已经在国内外得到广泛的应用,但是针对黄浦江上游原水水质的饮用水处理还缺乏相应的中试试验经验。针对黄浦江上游原水经过生物预处理的水质特点,在实验室进行常规处理+臭氧—生物活性炭和常规处理+微曝气—生物活性炭两套工艺的对比研究。 试验主要研究了经过生物预处理后,常规处理工艺对各水质指标的去除效果:探讨了生物活性炭挂膜期间炭柱对选定水质指标的去除效果,讨论了影响活性炭挂膜的因素:通过试验确定了臭氧—生物活性炭和微曝气—生物活性炭的最佳工艺参数,并且通过对两套工艺一年多稳定运行期间的水质监测,探讨了生物活性炭单元去除污染物的各种影响因素;最后系统的比较了两套工艺在生物活性炭柱的净水效果。 得到以下主要结论:经过生物预处理之后,后续常规处理工艺提高了对水中氨氮的去除效果,但是对有机物指标COD_(Mn)和UV_(254)的去除效果没有提高。生物活性炭柱对氨氮的去除率与进水氨氮浓度成二次曲线关系,在进水氨氮浓度为1.5mg/L的时候去除率达到最大值。臭氧传质效率受到气水比以及气源中臭氧质量浓度的影响;生物活性炭的运行效果受到多种因素的制约,包括温度、进水浓度、空床停留时间以及臭氧有效投加量。在臭氧最佳有效投加量2.0mg/L、臭氧接触塔和活性炭柱停留时间均为10min的条件下,臭氧—生物活性炭工艺对砂滤出水COD_(Mn)UV_(254)和DOC的平均去除率为30.17%、43.33%和21.43%;而微曝气—生物活性炭工艺对砂滤出水COD_(Mn)、UV_(254)和DOC的平均去除率为17.22%、20.13%和11.96%。臭氧-生物活性炭对THMFP和HAAFP的去除率分别为35.57%和42.47%,微曝气—生物活性炭对THMFP和HAAFP的去除率分别为17.38%和12.91%。臭氧-生物活性炭工艺出水UV光谱图像的下移程度明显大于微曝气—生物活性炭工艺。微曝气—生物活性炭工艺对分子量分布区间小于3 KDa的小分子有机物具有良好的去除效果,而臭氧-生物活性炭工艺对不同分子量分布区间的有机物具互补去除效果。总之,针对黄浦江原水臭氧—生物活性炭工艺比微曝气—生物活性炭工艺具有更好深度处理效果。


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