O3／GAC-常规处理珠江水系不同原水

以东江、西江和北江3种原水为研究对象,采用臭氧预处理-常规处理-臭氧活性炭系列处理,研究原水中有机物的去除及臭氧化副产物的产生和转化。结果表明,东江、西江和北江水中CODMn、UV254、甲醛和溴酸盐沿各处理单元过程变化规律基本一致;CODMn总去除率分别为60％、51％和39％,uV。总去除率分别为74％、96％和97％,最终出水甲醛浓度分别为0．004mg／L、0mg／L和0mg／L,B-O3-分别为3．1μg／L、8．7μg/L和35．5μg／L;CODMn的去除主要在预臭氧和活性炭过滤2个处理单元,预臭氧对UV254总去除率贡献最大,甲醛和溴酸盐浓度在主臭氧处理单元达到其峰值（西江甲醛除外）;氨氮和有机物浓度较低、pH值较高的北江原水,出水溴酸盐浓度最高。     

O3/GAC-常规处理珠江水系不同原水简

以东江、西江和北江3种原水为研究对象,采用臭氧预处理-常规处理-臭氧活性炭系列处理,研究原水中有机物的去除及臭氧化副产物的产生和转化。结果表明,东江、西江和北江水中COD_Mn、UV₂₅₄、甲醛和溴酸盐沿各处理单元过程变化规律基本一致;COD_Mn总去除率分别为60%、51%和39%,UV₂₅₄总去除率分别为74%、96%和97%,最终出水甲醛浓度分别为0.004 mg/L、0 mg/L和0 mg/L,BrO₃^-分别为3.1 μg/L、8.7 μg/L和35.5 μg/L;COD_Mn的去除主要在预臭氧和活性炭过滤2个处理单元,预臭氧对UV₂₅₄总去除率贡献最大,甲醛和溴酸盐浓度在主臭氧处理单元达到其峰值（西江甲醛除外）;氨氮和有机物浓度较低、pH值较高的北江原水,出水溴酸盐浓度最高。     

加压混凝沉淀对蓝藻水处理中消毒副产物的控制

为了降低蓝藻水处理中消毒副产物的产生,采用物理加压法取代传统化学氧化法进行预处理,从而减少新的化学物质的产生,降低消毒副产物风险,实验对比研究了加压混凝沉淀和预氧化混凝沉淀除藻工艺中消毒副产物及其前驱物的浓度。结果表明,经0.7 MPa加压1 min后混凝沉淀处理,藻类去除率达到95.8%,浊度0.58 NTU,均比原水混凝沉淀和预氧化混凝沉淀后效果大幅度提高。蓝藻水加压后三卤甲烷前驱物降低26.2%,卤乙酸前驱物无变化,混凝沉淀处理后前驱物比原水混凝沉淀后略有减少。加压水过滤消毒后消毒副产物与原水处理后持平。而经1~2 mg/L的Na Cl O预氧化水混凝沉淀过滤消毒后,三卤甲烷和卤乙酸浓度分别比原水处理后增加了3~4倍和1.7~2.5倍。加压混凝沉淀工艺处理蓝藻水,比传统预氧化工艺更有效控制了消毒副产物的产生。     

不同的消毒方式对砂滤池出水消毒效果的影响

采用中置O3-BAC工艺进行中试实验,通过对微生物、微型生物、消毒副产物和AOC进行检测分析,研究了不同的消毒方式对砂滤池出水消毒效果的影响。结果表明,氯消毒对微型生物、微生物的去除效果稍弱于臭氧联合氯消毒;对于消毒副产物而言,氯消毒产生的卤代烃、氯酸盐的含量高于臭氧联合氯消毒,产生的溴酸盐两者处于同一水平,而产生的甲醛则是氯消毒低于臭氧联合氯消毒;氯消毒最终砂滤池出水AOC平均含量75.93μg乙酸碳/L,臭氧联合氯消毒为101.23μg乙酸碳/L,大于100μg乙酸碳/L,不利于供水管网的生物稳定性。     

MBR出水氯、紫外、臭氧单独与组合消毒

采用氯、紫外和臭氧单独与2种组合工艺对MBR工艺中试出水进行了消毒实验,研究了不同消毒方式对指示性微生物的去除效果以及消毒副产物三卤甲烷(THMs)生成量随有效氯投加量的变化。结果表明,组合工艺消毒效果明显优于单独消毒效果,紫外剂量为25 mJ/cm2与有效氯投加量为3 mg/L的紫外与氯组合、臭氧投加量为6 mg/L与有效氯投加量为4 mg/L的臭氧与氯组合2种工艺消毒后出水中的总大肠菌群指标均满足《污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)的要求。THMs生成量随着有效氯投加量的增加而增加。相对紫外与氯组合消毒,臭氧与氯组合消毒可以大幅度降低THMs生成量,有效氯投加量为4 mg/L时,THMs生成浓度为14.11μg/L,比氯单独消毒过程降低了37.19%。     

高锰酸盐复合药剂强化混凝改善再生水景观湖水质研究

实验通过投加助凝剂以强化混凝沉淀过程,从而达到去除再生水景观水中的藻类。以PAC为混凝剂,高锰酸盐复合药剂(PPC)为预氧化助凝剂,通过烧杯实验确定PPC、PAC同时投加,最佳投量分别为1 mg/L、60 mg/L。生产性实验中,机械加速澄清池强化混凝对TP、叶绿素、藻密度的去除率分别为54%、32.3%和35.4%,湖水中TP、TN逐渐降低分别由4.9 mg/L、23 mg/L降至0.72 mg/L、10.3 mg/L。PPC提高了混凝沉淀对藻类的去除效果,改善了再生水景观湖水质,降低水中氮磷营养盐的含量。     

引黄水臭氧预氧化强化混凝处理及安全性研究

分析了山西省太原段的引黄水水质,探讨了臭氧预氧化强化混凝处理引黄水的适用性、处理效果及安全性。结果表明,引黄水原水中的COD含量较高,而Br-未检出,提示可以采用臭氧预氧化强化混凝处理;总体来说,臭氧低投加量(0.52～0.98mg/L)时的助凝效果更为显著,在不同的聚合氯化铝(PAC)投加量下的除浊效果都优于常规混凝处理;单独投加臭氧时,随着臭氧投加量的增加,水体紫外吸光度(UV254)逐渐降低,当臭氧投加量为2.52mg/L时,UV254去除率为44%;虽然常规混凝处理即可控制出水的浊度和UV254,但由于混凝剂投加量大,综合效益较低,而臭氧预氧化在一定程度上能起到助凝作用,也能对水体UV254起到良好的控制作用;从甲醛、BrO3-产生量控制的角度来看,太原段引黄水水质适用臭氧预氧化强化混凝处理,安全性较好。     

臭氧/高锰酸盐预氧化对生物过滤净水效能的影响

比较了臭氧(O3)和高锰酸盐复合药剂(PPC)对水源水预氧化的助凝效果及其对后续陶粒生物过滤净水效能的影响.结果表明,两种预氧化剂投加量均为2 mg/L时,PPC的助凝效果较为明显,浊度和溶解性有机碳(DOC)的去除率分别由未投加氧化剂时的85.7%和24.2%提高到88.3Z和35.2%;O3能够增加沉淀后水的可生化性,使特征紫外吸光度(SUVA)由0.97L/(m·mg)降至0.89 L/(m·mg).PPC预氧化有助于生物过滤对浊度的稳定去除,而O3预氧化则有助于生物过滤对DOC的去除.与O3预氧化相比,PPC预氧化有利于后续生物过滤运行初期对NH4 -N的去除,二者后续生物过滤在前3个月对NH4 -N的平均去除率分别为26.6%和73.1%,运行后期二者NH4 -N去除率接近.当进水NH4 -N大于2.0 mg/L时,DO是其去除的主要限制因素.     

氧化铈/活性炭催化臭氧氧化技术去除水中邻苯二甲酸二甲酯

用浸渍法在活性炭(AC)上负载氧化铈(CeO2)制备催化刺CeO2/AC催化臭氧氧化去除邻苯二甲酸二甲酯(DMP),考察了臭氧投加量,DMP初始浓度和溶液初始pH的影响.结果表明,CeO2/AC催化臭氧氧化去除DMP的最佳臭氧投加量为50mg/h,DMP初始浓度和溶液初始pH对CeO2/AC催化臭氧氧化DMP过程都有一定的影响.在DMP初始质量浓度为30 mg/L、溶液初始pH为5、臭氧投加量为50 mg/h、反应60 min时,CeO2/AC的加入(1.5g/L)有利于催化臭氧氧化DMP过程中总有机碳(TOC)的去除,TOC去除率由AC催化臭氧氧化的48%提高到68%.而单独臭氧氧化过程中的TOC去除率仅22%;且单独臭氧氧化与AC、CeO2/AC催化臭氧氧化DMP的矿化过程均符合二级反应动力学方程,CeO2/AC催化臭氧氧化DMP时TOC降解的二级反应动力学常数为0.0015L/(mg·min),分别是AC催化臭氧氧化的2.5倍和单独臭氧氧化的7.5倍.     

O_3-BAC工艺臭氧优化和有机物分子质量分布研究

为了确定3种工艺:混凝-沉淀-砂滤-后臭氧-生物活性炭滤池(工艺Ⅰ)、预臭氧-混凝-沉淀-砂滤-生物活性炭滤池(工艺Ⅱ)和预臭氧-混凝-沉淀-砂滤-后臭氧-生物活性炭滤池(工艺Ⅲ)中臭氧的最优投加量和投加方式,采用动态实验进行了不同工况下有机物的去除效果研究,并从臭氧利用率的角度对3种工艺进行比较。同时,为了明晰工艺Ⅲ中各个单元对有机物的去除机制,研究了各处理阶段的有机物分子质量分布情况。结果表明,工艺Ⅲ在最佳工况下出水水质最优,但单位臭氧利用率较低,单位臭氧去除CODMn、TOC分别为0.92 mg/L和0.55 mg/L。该工艺中预臭氧可显著降低有机物分子质量水平,混凝沉淀砂滤主要去除分子质量3 k Da的有机物,后臭氧则将大分子有机物进一步氧化为分子质量3k Da的有机物,后者通过生物活性炭滤池得到有效地去除。因此,通过臭氧和生物活性炭的联用,能够有效去除有机物,是一种适宜的饮用水深度处理工艺。     

污泥减量过程中臭氧氧化对硝化和反硝化影响的试验研究

采用AO工艺,考察了在污泥减量过程中臭氧(O3)氧化对生物系统硝化和反硝化能力的影响.结果表明,在每克SS中O3投量为0.05 g时,氧化后污泥中的CODcr由37.5 mg/L增至700mg/L,TN由4.86 mg/L增至36.6 mg/L,NH4 -N由0.353mg/L增至7.49 mg/L,NO3--N由2.19 mg/L增至5.15 mg/L.虽然氧化系统出水NH4 -N浓度略高于对照系统,但氧化系统NH4 -N的去除率大于98%,硝化能力基本没有受到O3氧化的影响.O3氧化污泥后增加的有机物作为附加的碳源循环至缺氧段,提高了反硝化的效果,当污泥氧化比例分别为10%、20%、30%时,进入缺氧段的CODCr/TN分别平均增至11.21、11.56、11.88,氧化系统的反硝化效果也随之分别提高5%、25%、37%.     

不同消毒剂对饮用水中可同化有机碳的影响

以某地表水为原水（TOC为5．3mg／L），研究了氯、氯胺和臭氧3种消毒剂对可同化有机碳（AOC）的影响。结果表明，投加1mg／L氯氧化30min就会使AOC升高近3倍。投加3种剂量（1、2、3mg／L）的氯胺，氧化30min时AOC增加不到1倍；氧化24h时AOC浓度均比30min时的高，这说明氯胺的作用机理与氯不同。投加臭氧2．0mg／L氧化30min时可使AOC增加2．4倍；当臭氧质量浓度大于2．0mg／L时，AOC开始下降，这说明一部分中间产物进一步被氧化成了二氧化碳和水。     

原位臭氧氧化污泥减量工艺的运行效能

采用ASBR/SBR原位臭氧污泥减量工艺,重点研究了原位臭氧氧化对SBR段污泥产率和出水水质的影响。两个相同的ASBR/SBR组合工艺同时运行,每隔3个周期向臭氧投加组SBR的曝气阶段原位间歇投加臭氧,臭氧投加量为0.027 g O3/g MLSS,连续运行40 d;对照组不投加臭氧作为对比。结果表明,原位臭氧氧化实现污泥减量约43.9%,臭氧投加组SBR段平均污泥产率系数为0.1447 g SS/g SCOD,而对照组为0.2580 g SS/g SCOD,投加组没有惰性污泥的累积,并且污泥沉淀性能得到改善。原位臭氧氧化对出水水质影响不大,投加组与对照组相比,臭氧投加3周期后的出水COD、NH4+-N、TN和TP平均值分别为47.8、0.76、14.1和6.4 mg/L,去除率分别下降了4%、2%、3%和7.7%,其中COD、NH4+-N和TN均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。     

不同工艺再生水补给对景观湖水质变化的影响

再生水回用于景观水体过程中,为了比较不同再生水工艺对景观水体富营养化的影响,以"二级出水+BAF+O3+GFH"和"二级出水+O3"作为再生水处理工艺,以岸滤(bank filtration,BF)作为水质维持工艺,进行再生水景观水体水质保障技术研究。结果表明,"二级出水+O3"出水流量较大,水力流动快,每天运行24 h,平均出水流量25.5 m3/d,氮磷含量偏高;"二级出水+BAF+O3+GFH"出水的氮磷指标控制在较低水平,GFH出水流量8～14 m3/d,水力流动较缓,湖中出现蓝藻。2套系统中BF对NH4+-N的去除率分别为30.5%和20.8%。"二级出水+O3+BF"系统中人工湖进水TN平均浓度24.309 mg/L,TP平均浓度0.583 mg/L,N/P=41,适宜水网藻生长,对湖中N(主要是NH4+-N)、P有较强的去除能力;"二级出水+BAF+O3+GFH+BF"系统中人工湖进水TP<0.05 mg/L,适宜蓝藻生长。     

Application of biofiltration system on AOC removal: column and field studies

The Cheng-Ching Lake Water Treatment Plant (CCLWTP) is the main supplier of domestic water for the Greater Kaohsiung area, the second largest metropolis in Taiwan. Biological activated carbon (BAC) filtration is one of the major treatment processes in CCLWTP. The objectives of this study were to evaluate the effectiveness of BAC filtration on water treatment in the studied advanced water treatment plant and its capability on pollutants [e.g., AOC (assimilable organic carbon), bromide, bromate, iron] removal. In this study, water samples from each treatment process of CCLWTP were collected and analyzed periodically to assess the variations in concentrations of AOC and other water quality indicators after each treatment unit. Moreover, the efficiency of biofiltration process using granular activated carbon (GAC) and anthracite as the fillers was also evaluated through a column experiment. Results show that the removal efficiencies for AOC, bromide, bromate, and iron are 86% 100%, 17%, and 30% after the BAC filter bed, respectively. This indicates that BAC filtration plays an important role in pollutant removal. Results also show that AOC concentrations in raw water and effluent of the CCLWTP are approximately 143 and 16 microg acetate-Cl(-1), respectively. This reveals that the treatment processes applied in CCLWTP is able to remove AOC effectively. Results of column study show that the AOC removal efficiencies in the GAC and anthracite columns are 60% and 17%, respectively. Microbial colonization on GAC and anthracite were detected via the observation of scanning electron microscopic images. The observed microorganisms included bacteria (rods, cocci, and filamentous bacteria), fungi, and protozoa. Results from this study provide us insight into the mechanisms of AOC removal by advanced water treatment processes. These findings would be helpful in designing a modified water treatment system for AOC removal and water quality improvement.     

臭氧光催化降解水中甲醛的研究

研究比较了3种光化学方法对水中低浓度甲醛的降解效果,考察了初始pH值、甲醛浓度和臭氧投加速率等因素对臭氧光催化(TiO_2/UV/O_3)降解甲醛的影响。结果表明,紫外臭氧(UV/O_3)、光催化(TiO_2/UV)和TiO_2/UV/O_3对甲醛的降解均符合表观一级反应动力学,TiO_2/UV/O_3降解甲醛的一级表观速率常数大于TiO_2/UV与UV/O_3之和,说明臭氧、光催化有明显的协同作用。pH值对臭氧光催化降解甲醛的速率几乎没有影响;甲醛初始浓度增加,表观反应速率常数下降,但甲醛的绝对去除量仍随初始浓度的增加而显著增加;臭氧投加速率增加,降解速率增加。甲醛降解的主要中间产物为甲酸,但甲酸在臭氧光催化反应过程中也快速降解而被矿化,说明臭氧光催化是一种能安全有效去除甲醛的方法。     

Degradation of diuron in aqueous solution by ozonation

Degradation of diuron [3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea] in aqueous solution and the proposed degradation mechanism of diuron by ozonation were investigated. The factors that affect the degradation efficiency of diuron were examined. The generated inorganic ions and organic acids during the ozonation process were detected. Total organic carbon removal rate and the amount of the released Cl(-) increased with increasing ozonation time, but only 80.0% of the maximum theoretical concentration of Cl(-) at total mineralization was detected when initial diuron concentration was 13.8 mg L(-1). For N species, the final concentrations of NO3(-) and NH4+ after 60 min of reaction time were 0.28 and 0.19 mg L(-1), respectively. The generated acetic acid, formic acid and oxalic acid were detected during the reaction process. The main degradation pathway of diuron by ozonation involved a series of dechlorination-hydroxylation, dealkylation and oxidative opening of the aromatic ring processes, leading to small organic species and inorganic species. The degradation efficiency of diuron increased with decreasing initial diuron concentration. Higher pH value, more ozone dosage, additive Na2CO3, additive NaHCO3 and additive H2O2 were all advantageous to improve the degradation efficiency of diuron.     

O3/H2O2高级氧化技术H2O2加入量的简易控制方法

对与臭氧有着不同反应活性的3类有机污染物,探讨并建立了O3/H2O2高级氧化技术H2O2较优投加量的简易控制方法.结果表明,水中存在溶解臭氧是H2O2与臭氧降解效率具有协同作用的必要条件,另外,H2O2的较优加入量直接依赖于目标有机污染物与臭氧的反应活性.对于不同的有机物及在常规的臭氧化水处理时间内,H2O2加入量控制在单独臭氧化处理时水中溶解臭氧的20～30倍(质量比)之间为宜.这种简易控制H2O2加入量的方法对推广O3/H2O2技术在实际废水处理中的应用具有重要的意义.