活性炭对黄浦江微污染原水的处理

根据水流方向不同，固定床吸附可分为升流式和降流式两种，降流式固定床吸附，出水水质较好，但水头损失较大，特别是处理含悬浮物较高的废水时，为了防止悬浮物堵塞吸附层，需定期进行反冲洗。有时需要在吸附层上部设反冲洗设备；升流式水流从下而上，水头损失增加较慢，运行时间较长，可适当提高水流流速、使填充层稍有膨胀（上下层不能互相混合）就可以达到自清的目的。
臭氧- 生物活性炭工艺（ O3-BAC）将臭氧化学氧化、活性炭物理化学吸附、生物降解、臭氧消毒技术合为一体，是当今各国饮用水深度处理的主流工艺。随着研究的深入和分析监测技术的进步，该工艺各单元对有机污染物的去除效率、机理，及其在生物化学方面的稳定性正引起研究人员的广泛关注。

试验装置

LF-20 型臭氧发生器；臭氧接触柱：不锈钢制,直径0.2m,高2.7m；生物活性炭柱：有机玻璃制，直径0.15m，高2.85m，炭层厚度1.5m，活性炭采用ZJ-15型颗粒活性炭；臭氧停留柱；尾气吸附柱。 试验方法

CODMn 的测定：酸性高锰酸钾法；UV254 的测定：紫外分光光度法；有机物分子量分布的测定：超滤法（ 使用Amicon 公司的8200 型加压搅拌型超滤器）；三卤甲烷的测定：毛细管顶空进样气相色谱法；AOC 的测定：同时接种。三卤甲烷生成（THMFP）：取250mL 水样,放入磨口玻璃瓶中，用稀盐酸将水样的pH 值调至7 左右；加入5mL 氢氧化钠和磷酸二氢钾的缓冲溶液，混匀；按有效氯:DOC= 5 的比例加入配制好的次氯酸钠溶液；加盖混匀后将水样放入（ 20 ℃±0.5 ℃）的生化培养箱中,在避光条件下反应一周；测定前向水中加硫代硫酸钠脱氯，测定水样中的三卤甲烷。常规工艺对UV254的去除率为25%。由于常规工艺对大分子量有机污染物去除效果明显，所以该现象说明UV254 的组成部分中有相当一部分是大分子物质。在深度处理过程中，与CODMn 的去除情况不同的是，臭氧和活性炭单元对UV254 都有一定去除能力，工艺出水UV254 降至0.081cm-1。首先，臭氧氧化能有效降低水中的UV254。臭氧的强氧化作用，可以使不饱和双键断开，苯环开环，从而使有机物的芳香性降低或消失，降低UV254值。而在炭柱中，UV254 的去除是活性炭吸附和生物降解两者共同作用的结果。一方面，活性炭易于吸附苯类化合物和小分子量腐殖质，对分子量在500～1000的腐殖质可吸附面积占其总面积的25%。另一方面，活性炭表面的生物膜可以降解分子量为500以下的有机物，胞外酶还可以降解分子量较大的有机物。结论

在上海杨树浦水厂进行有关O3-BAC 工艺的最佳工况试验，考察该工艺的去污能力并分析其机理。O3-BAC 组合工艺一方面可以有效去除黄浦江原水中的微量有机污染物、消毒副产物前体物，减少后加氯量，降低消毒副产物生成量，提高了饮用水的化学安全性；另一方面能明显降低水中的AOC 浓度，保障饮用水的生物稳定性。

 O3-BAC 工艺各指标的去除率为：CODMn 24%，UV25435%，三卤甲烷前体物31%，AOC 63%,这是臭氧氧化、活性炭吸附和微生物降解三者协同作用的结果。各工艺单元对各分子量区间的溶解性有机物的去除具有明显的互补性，常规工艺加上O3-BAC 工艺，使得饮用水中各分子量区间的有机物都得到有效去除。