剖析給水處理中臭氧—生物活性炭技術(shù)的運(yùn)用

【摘要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，變得越來越重視生活中的質(zhì)量問題，尤其是水的質(zhì)量。眾所周知，水的質(zhì)量是否優(yōu)良與國民的生活安全息息相關(guān)。作者結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，著重講述了關(guān)于給水處理中臭氧-生物活性炭技術(shù)的運(yùn)用，詳細(xì)地描述了關(guān)于這一技術(shù)的各種原理以及作用，以自己的經(jīng)驗(yàn)與讀者進(jìn)行探討，希望能對讀者有所幫助。

【關(guān)鍵詞】臭氧-生物活性炭；有機(jī)物；生物活性炭；應(yīng)用

一、與傳統(tǒng)水處理技術(shù)的對比

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)擁有自己的發(fā)展策略，即使我國仍然是發(fā)展中國家，但仍然擁有世界上領(lǐng)先的發(fā)展技術(shù)。然而社會(huì)發(fā)展日新月異，新技術(shù)、新工業(yè)發(fā)展的同時(shí)也出現(xiàn)了許多問題，比如環(huán)境安全問題。新興工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用雖然可以加快發(fā)展，但是對于環(huán)境卻造成了很大的污染，比如一些污染物不能及時(shí)處理排出，無法處理，就會(huì)有可能被排入水中，如果技術(shù)不先進(jìn)將無法這些水中污染物去除，就可能會(huì)被帶入人體內(nèi)，影響人類健康。這就要求我們要努力創(chuàng)新水處理技術(shù)，可見，傳統(tǒng)水處理技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在環(huán)境的污染情況，因此，全新的技術(shù)--臭氧-生物活性炭凈水的出現(xiàn)就大大緩解了這一問題，臭氧-生物活性炭凈水技術(shù)之所以能夠如此受歡迎，大部分原因是由于這項(xiàng)技術(shù)的原理能夠符合當(dāng)代人對于水質(zhì)量的要求，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的不足之處。臭氧-生物活性炭凈水技術(shù)的原理就在于能夠有效地去除由于工業(yè)產(chǎn)生的排入水中的有毒物質(zhì)，能夠保證人類的飲用水安全，在這項(xiàng)新功能被使用的同時(shí)，和傳統(tǒng)水處理技術(shù)相同的原理同樣存在，比如臭氧-生物活性炭凈水技術(shù)依然可以使水變清澈，一些細(xì)菌也會(huì)隨之被處理。

二、生物活性炭技術(shù)-臭氧簡介

（一）活性炭技術(shù)以及 BAC技術(shù)

活性炭又稱活性炭黑，其孔多，孔隙大，呈晶體排列，活性炭對去除嗅味、色度、溶解性合成有機(jī)物有較高的去除作用，針對車內(nèi)甲醛、苯系、氨、TVOC、異味、細(xì)菌螨蟲等有害物質(zhì)的消毒凈化功能尤為顯著。生物活性炭（BAC）法是指由活性炭和臭氧結(jié)合在一起的給水處理方法，是將臭氧化學(xué)氧化、活性炭物理吸附、生物降解技術(shù)合為一體的工藝。隨著科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展以及人類活動(dòng)的頻繁，新的污染物質(zhì)如農(nóng)藥、增塑劑、洗滌劑、消毒劑的不斷出現(xiàn)，使全球使用的化學(xué)品超過60000種，其中70%可能對健康有害。因?yàn)榛钚蕴咳コ袡C(jī)物的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于去除嗅味的壽命，所以水處理的費(fèi)用大大提高。因?yàn)槿虻沫h(huán)境問題日益加劇，進(jìn)入本世紀(jì)六七十年代以來，人們漸漸從僅僅除去水中嗅味轉(zhuǎn)移到去除三致有機(jī)物上來。機(jī)物去除的特點(diǎn)是效率高、效果穩(wěn)定。人們開始尋找強(qiáng)化活性炭，在基本工藝流程的基礎(chǔ)上，各自來水廠可以根據(jù)不同條件因地制宜采取具體的措施。

（二）臭氧技術(shù)

臭氧又稱富氧、三子氧、超氧，是已知可利用的最強(qiáng)的氧化劑之一，其氧化能力約為氯的兩倍，能氧化水中許多無機(jī)物和有機(jī)物，經(jīng)過消毒后的水口感和觀感得到很大提高，且與有機(jī)物作用后不產(chǎn)生鹵代物，還能控制所產(chǎn)生的復(fù)合有機(jī)物的嗅味，脫色效果好，促進(jìn)微絮凝作用；同時(shí)臭氧也常用作強(qiáng)消毒劑，它可使細(xì)菌、真菌等菌體的蛋白質(zhì)外殼氧化變性，從而殺滅細(xì)菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等。臭氧對大腸桿菌、鏈球菌、金黃色葡萄球菌的殺滅率在99%以上，并可殺滅肝炎病毒、感冒病毒等。臭氧具有突出的殺菌、消毒、降解農(nóng)藥等作用，被認(rèn)為是一種高效廣譜的殺菌劑。臭氧的產(chǎn)生一般采用模擬大自然產(chǎn)生臭氧的原理，用氧發(fā)生器在現(xiàn)場以氧氣或空氣為材料制取，例如在惠州市潼湖水廠，臭氧的產(chǎn)生過程是利用工業(yè)高純度的液氧，經(jīng)過氣化器裝置，然后通過臭氧發(fā)生器的高壓電擊作用，氧氣分子分解成氧原子，氧原子再重新組合成臭氧分子。產(chǎn)生臭氧的設(shè)備是采用瑞士進(jìn)口的奧宗尼亞臭氧發(fā)生器 ，首期建設(shè)共兩臺發(fā)生器，一用一備 。因此，臭氧自1840年被發(fā)現(xiàn)以后，在發(fā)達(dá)國家很快被作為消毒劑、強(qiáng)氧化劑，廣泛應(yīng)用于水處理、餐飲、化工、養(yǎng)殖、食品、醫(yī)療、儲藏等領(lǐng)域。從第一次運(yùn)用至今，臭氧的生產(chǎn)技術(shù)有了很大的進(jìn)步。

三、給水處理中臭氧-生物活性炭工藝流程和特點(diǎn)

（一）常用的工藝流程

臭氧生物活性炭工藝是一種以去除水中微污染有機(jī)物為目的的飲用水深度凈化工藝。在1969年，不來梅水廠將臭氧與生物活性炭結(jié)合起來，發(fā)現(xiàn)可以起到多重作用。該工藝在惠州市潼湖水廠也得到了很好的應(yīng)用，潼湖水廠采用后臭氧接觸池和翻板活性炭濾池聯(lián)合深度處理工藝，讓設(shè)計(jì)出廠水達(dá)到直飲水標(biāo)準(zhǔn)。

（二）BAC工藝特點(diǎn)

BAC工藝對除去水源中的微量有機(jī)污染物具有明顯效果，并以其高效、新型的優(yōu)勢，成為微污染水深度處理領(lǐng)域中的主流工藝之一。根據(jù)潼湖水廠的運(yùn)行情況來看，如只用活性炭技術(shù)，藻類瘋狂生長，對水質(zhì)影響大；如只單獨(dú)運(yùn)行臭氧處理，為確保出廠水水質(zhì)，臭氧投加量需控制在1毫克每升以上，成本高，平均每方水需增加成本投入約0.05元。臭氧投加在慮池，還可以防止浮游植物和藻類在濾池中的生長繁殖。完成生物硝化作用，這是BAC的特點(diǎn)，將溶解有機(jī)物進(jìn)行生物氧化，將游離態(tài)氨轉(zhuǎn)化為硝酸根狀；可去除毫克每升級濃度的溶解有機(jī)碳和三鹵甲烷前體物；另外使氧氣更加容易溶于水，這利于好氧微生物活動(dòng)，可以延長活性炭再生周期，還可以部分再生。

四、給水處理中臭氧-生物活性炭技術(shù)的作用原理

生物降解、臭氧氧化、活性炭吸附這是臭氧-生物活性炭對有機(jī)物去除的三個(gè)過程。BAC法能高效去除水中的有機(jī)物，但因?yàn)閼?yīng)用了生物技術(shù)，其比單純的活性炭吸附延長四到六倍，大大延長了活性炭的運(yùn)行周期，從而大幅度降低運(yùn)行成本。在對有機(jī)物的去除上，將有機(jī)物氧化成可被生物降解的小分子有機(jī)物，這是發(fā)揮臭氧的強(qiáng)氧化能力。然后因?yàn)榛钚蕴苛己玫奈焦δ埽岳没钚蕴繉⑵湮剑儆缮L在活性炭表面的一層生物膜對吸附的有機(jī)物進(jìn)行生物降解。臭氧分解后產(chǎn)生的氧，使水中溶解氧呈飽和狀態(tài)或接近飽和狀態(tài)，這又為活性炭處理中的生物降解提供了必要條件。

在潼湖水廠深度處理工藝中，臭氧采用微孔爆氣方式投加到后臭氧接觸池中，殺死水中的致病微生物，將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物，同時(shí)為微生物在活性炭上的生長提供充足氧源。翻板活性炭濾池主要靠活性炭的物理吸附以及活性炭表面的生物膜的生物吸附和生物降解作用，從而達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化水質(zhì)的目的，據(jù)周邊市民反應(yīng)，采用臭氧活性炭技術(shù)處理后的水的口感明顯增強(qiáng)。

五、臭氧-生物活性炭技術(shù)運(yùn)用中存在的問題

對于臭氧-生物活性炭技術(shù)運(yùn)用中存在的問題來說，產(chǎn)生一些有毒有害物質(zhì)是關(guān)注的焦點(diǎn)。在對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的同時(shí)，雖然將水中的一些污染物進(jìn)行去除，但同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)的原理導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生一些其他有毒產(chǎn)物，比如說甲醛，這些產(chǎn)物對人體同樣有危害性。隨著這項(xiàng)技術(shù)在我國的逐漸應(yīng)用，這些問題也時(shí)刻威脅著我們，讓我們?nèi)ソ鉀Q。

六、結(jié)束語

時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步讓人們越來越重視生活中的安全問題，水處理技術(shù)也讓人們時(shí)刻密切關(guān)注，水的質(zhì)量關(guān)系著國民的生活安全質(zhì)量，關(guān)系著國家的發(fā)展?fàn)顩r，應(yīng)該得到很大的重視，所以，我們應(yīng)該加快應(yīng)用臭氧-生物活性炭工藝的步伐，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。不僅是我國，在其他一些國家，臭氧-生物活性炭同樣是水處理中最先應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)。傳統(tǒng)的水處理技術(shù)已經(jīng)不能跟上時(shí)代的發(fā)展步伐，所以臭氧-生物活性炭技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的一項(xiàng)新生技術(shù)，與傳統(tǒng)水處理技術(shù)相比，臭氧-生物活性炭技術(shù)能做到更好的處理，比如將水中的污染物去除，這大大促進(jìn)了我國的用水安全。所以，臭氧-生物活性炭技術(shù)在日常生活中一定會(huì)被更普遍的應(yīng)用。在今后的發(fā)展中，這項(xiàng)技術(shù)也會(huì)越來越成熟，促進(jìn)我國的良好發(fā)展。

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