【环境课件】臭氧-BAC工艺.ppt

O3-BAC工艺 主要内容 1 作用机理 1.1 活性炭的空隙特性 1.2 生物活性炭的作用机理 水中反应物通过GAC外液膜层输送到炭粒表面 反应物从炭粒表面传送到GAC空隙中 反应物被吸附在GAC的内表面上（大、中、微孔） 1.2 生物活性炭的作用机理 高浓度AOC，促使微生物在GAC空隙中生长，并被生物降解为CO2和H2O 产生的CO2从活性炭的内表面脱吸 CO2从空隙中输送到GAC外表面 CO2通过炭粒外的液膜层进入水体 速率控制 扩散时，经过孔隙的输送是最慢的一步，因此是确定生物活性炭过滤整体速率的关键 1.2 生物活性炭作用机理 1.3 O3-BAC工艺流程 1.4 各部分去除对象 2 生物再生 2.1 生物再生 概念： BAC对水中有机物的吸附和微生物的氧化分解是相继发生的，微生物的氧化分解作用陆续空出了吸附位，使活性炭的吸附能力得到恢复；而活性炭的吸附作用又使微生物获得丰富的养料和氧气，二者相互促进，起到了生物再生作用 结果： 增多吸附容量，延长活性炭滤池的工作周期 2.2 生物再生步骤 活性炭吸附有机物，液相中有机物含量减低 水中细菌附着在活性炭表面 细菌选择水中的生物易降解有机物分解，并不断繁殖；易生物降解有机物含量下降，难降解有机物含量不受影响 2.2 生物再生步骤 伴随液相生物易降解有机物含量下降，吸附的有机物发生解吸；解吸的有机物中易降解有机物在液相中扩散，被细菌降解 解吸后空出活性炭表面的吸附点有可吸附有机物，起到生物再生 3 影响因素 影响因素 4 优缺点 4.1 O3-BAC优点 4.2 缺 点 挂膜时间长 进水水质的pH限制 浊度对生物活性炭的影响 冲击负荷对运行效果影响 生物泄露问题 反消化的碳源不足 问 题 5 工程应用 工程应用 德国缪尔霍姆水厂 梅林水厂 北京田村山水厂 5.1 梅林水厂 梅林水厂处理能力为60*104/d,该水厂始建于1994年,常规处理工艺为混凝、沉淀和砂滤,深度处理工艺于2003年8月开始建设,2004年12月建成并开始运行。 深圳水库是深圳市的主要供水水源,属南方地区典型的低浊、高藻、微污染类水质。虽然东深供水生物预处理工程(处理能力为400*104m3/d)的实施在一定程度上改善了深圳水库的水质,但是原水中的嗅味、藻类和有机物等污染物质的浓度仍然维持在一个较高的水平,采用常规工艺处理时出水水质得不到保证。 5.1 梅林水厂 预臭氧接触池:2组,接触时间为4min,水深为6.0m,臭氧通过水射器投加 主臭氧接触池:采用6廊道,流量为15*104m3/d,尺寸L*W*H=68.60m*32.90m* 6.0m,接触时间10.6min,采用微孔曝气器投加臭氧 生物活性炭滤池:共分为2组,每组12格,单格过滤面积为96m2,接触时间、滤速及滤层厚度分别为11.3min、10.9m/h和1.85m 5.1 梅林水厂 5.2 上海周家渡水厂 5.2 上海周家渡水厂 5.2 上海周家渡水厂 5.2 上海周家渡水厂 5.2 上海周家渡水厂 5.3 北京田村山水厂 我国第一座有臭氧、活性炭联合深度处理的较大型水厂 5.4 广州南洲水厂 南洲水厂， 2003年5月进入全面规模建设，于2004年9月23日竣工投产，是广州市首间采用“O3-BAC”的饮用净水厂，处理量为100*104吨/天，是国内供水规模最大的饮用净水厂。 主要净水工艺流程：预臭氧＋高效网格反应+平流沉淀+V型滤池过滤+主臭氧消毒+生物活性炭过滤 5.5 O3用量比较 5.6 运行成本分析 经计算,臭氧-生物活性炭深度处理工艺投运后增加的制水成本为0.106元/m3,其中电费为0.02元/ m3,氧气费为0.0132元/ m3(包括现场制氧费用和备用液氧费用),设备折旧费为0.0636元/ m3(不包括新增设备的维护费用) Ames实验 臭氧 完全氧化有机物的剂量为15mgO3/mgDOC O3-BAC 2~3mgO3/mgDOC,接触10 min， 1mgO3/mgDOC A division of the American Chemical Society A division of the American Chemical Society 作 用 机 理 1 生 物 再 生 2 优 缺 点 4 影 响 因 素 3 工 程 应 用 5 优缺点 影响因素 生物再生 作用机理 工程应用 大孔 直径100~10000nm 比表面积占1% 中孔