水厂臭氧预处理及臭氧活性炭深度处理生产运行研究

魏鹏博

摘要：臭氧预处理与臭氧活性炭深度处理是当下水厂水处理中较为常用的一种处理方法，对水的净化处理有着非常重要的作用。本文主要探析了臭氧预处理对常规处理工艺的影响，并对常规处理与臭氧活性炭深度处理进行了对比分析。

关键词：水厂；臭氧；臭氧活性炭；水处理

随着社会经济的不断发展，人们对饮用水的质量要求越来越高。然而，当下的水厂中水源的恶化问题越加严重，要满足人们对水质的高标准的要求，就必须进一步做好净水工艺，提升净水处理水平，为人们提供符合标准、口感更佳的安全饮用水。

1原水预臭氧对常规处理工艺的影响

1.1对常规处理混凝的影响

混凝是水厂进行常规处理的第一个环节，同时也是水厂进行常规处理的主要环节之一。对原水进行预臭氧处理有助于混凝，这是因为原水预处理使水中的含氧有机物增加，促进其与钙盐、金属盐水解产物等进行反应最后形成凝合体，从而减弱颗粒表面产生的静电作用，导致溶解有机物发生聚合作用，并因此形成聚合电解质，让水中的胶体颗粒更易于脱稳、沉淀。

1.2对常规处理水质的影响

预臭氧对常规处理水质的影响主要表现在两方面，一个是对除铁和除锰所产生的影响，一个是对去除氨氮作用所产生的影响。铁是水质中有益于人身体健康的化学物质，但当水的含铁量过高时，水就会有一种铁腥味，破坏了水的味道并影响人体健康。若是作为工业用水，则会大大影响到产品的质量。锰也是一种化学物质，摄入过高会对人体的健康有一定的不良影响。预臭氧中的臭氧可以将水中溶解性的锰与铁氧化变成没有溶解性的二氧化锰和三氧化二铁，一部分经过沉淀后被去除，一部分在砂滤池中被去除。被臭氧处理后的水中的含锰和含铁量符合正常标准，所以，预臭氧促进了砂滤池的除锰和除铁的作用。

原水中的氨氮量过高不但会影响常规处理中的混凝效果，还会影响水的加氯消毒效果，并产生致癌卤化物，对人体造成严重的危害。预臭氧是在原水前加臭氧，经过预臭氧处理之后的水中溶解氧饱和，有利于细菌的生长与快速繁殖，随着水的温度和气温的不断升高，砂滤池中亚硝化细菌和硝化细菌开始大量的繁殖，此类细菌可以通过硝化反应，从而实现去除氨氮的目的。

1.3对常规处理构筑物运行效果的影响

尽管预臭氧促进了水处理构筑物的除铁除锰的作用，但对砂滤池的运行效果造成了一定的影响。一方面由于亚硝化细菌与硝化细菌黏在滤砂颗粒的表面上，滤池的运行周期被缩短，对滤池冲洗的要求也有所提高。另一方面，锰质滤膜附在滤砂的表面，增加了滤砂的容重，使得在冲洗中较难完全将滤砂冲洗干净。

2常规处理与臭氧活性炭深度处理水质的对比分析

2.1浊度

虽然浊度通常不会对人的身体健康造成不良影响，但当水的浊度非常的大时，会让人在感官上觉得水不干净，而且形成浊度的悬浮物上大多都粘附着一些病毒和病菌等，对人的健康会带来一定隐患。所以，降低水的浊度不但可以提升人对水的视觉感受，还可以减少水中的有害物质。通过对比研究，发现臭氧活性炭深度处理水质与常规水质的处理在降低水的浊度方面并没有明显的差异，臭氧活性炭深度处理并没有提高浊度处理的明显效果。

2.2色度

水的色度并不会影响水的质量，但是当水的色度增大时，则表明水中很可能存在有毒物质。某水厂研究发现，对水进行常规处理后水的色度去除率大约在57%左右，出厂水的色度大约为4.0度，对水进行臭氧活性炭深度处理后，水的色度的去除率达到了94%，出厂时水的色度为1.0度。这说明了臭氧活性炭深度处理对水的色度去除具有明显的作用。

2.3氨氮

进行臭氧活性炭深度处理的情况下，水中氨氮的去除最开始是通过活性炭的吸附来进行的，但一段时间后去除率逐渐降低。当形成了生物膜后，主要是通过活性炭的生物作用来去除氨氮的，最后则主要是通过砂滤池来去除水中的氨氮。综合分析，在深度处理过程中，前期氨氮的去除主要是因为滤池滤料的吸附作用，中期则是因为滤池滤料的生物作用，后期主要是依靠砂滤池滤料的生物去除的作用。这一系列变化表明了臭氧活性炭深度处理运行初期对氨氮去除有一定作用，但是时间长之后对没有明显的作用。

2.4耗氧量

耗氧量并不是水中污染物，而是有机物的综合性指标，水中含有的有机物过多，则表明水体被严重污染。某水厂对耗氧量进行常规处理，去除率为37%，出厂水的含氧量为1.980mg/L，进行臭氧活性炭深度处理后的去除率为60%，出厂水的含氧量为1.030mg/L。可以看出通过臭氧活性炭深度处理可以促进耗氧量的去除。

2.5亚硝酸盐氮

水中的亚硝酸盐主要来自天然矿物溶蚀、污水的渗漏和化肥泄出等。亚硝酸盐非常容易和胺结合，结合后产生具有致癌性的亚硝酸胺。此外，若是硝酸盐在水中的含量过高还可能会导致出现“蓝婴儿综合征”，因此，要严格的控制水中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐氮在常规处理中的去除率大约为85%，出厂水中的含量为0.0120mg/L。深度处理后，去除率超过了95%，出厂水含量小于0.0010mg/L。说明了臭氧活性炭深度处理可以提高亚硝酸盐氮的去除作用。

2.6锰、铁

锰与铁的去除比较相似，所以可以放在一起来分析。某水厂在进行常规处理后，发现锰的去除率为27%，出厂水中锰的含量为0.080mg/L，对铁的去除率则超过了89%，出厂水中的含量低于0.050mg/L。在经过深度处理后，铁与锰的去除率均超过了90%，出厂中的含量都几乎为0，可以得出，臭氧活性炭深度处理可以促进锰的去除；对铁的去除没有太明显的作用，因为常规处理中已经去除了绝大部分的铁。

结语：

通过以上分析，可以看出臭氧预处理对常规处理具有一定的影响，既有助于混凝，又可以促进常规处理中对部分水质指标的去除，当然，在一定程度上可能会影响常规处理中部分构筑物的运行效果。臭氧活性炭深度处理比常规处理相比有较好的提升作用，对许多水质指标的优化能力显著，具有很高的研究发展价值。

参考文献：

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