臭氧—生物活性炭工藝 百姓喝上放心水
國家標(biāo)準(zhǔn)委和衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《新標(biāo)準(zhǔn)》)(GB 5749-2006)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)第一次修訂后,已于2007年7月1日起實施,如今已進(jìn)入第三個年頭!缎聵(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定指標(biāo)由原標(biāo)準(zhǔn)的35項增至106項,在水源和飲用水中常檢測到的有害物質(zhì)共74項一并列入了《新標(biāo)準(zhǔn)》檢驗項目的毒理學(xué)指標(biāo)中。這無疑對城市供水水質(zhì)提出了更高的要求,對給水深度處理技術(shù)而言也正經(jīng)歷著考驗。
深圳市水務(wù)集團(tuán)總工張金松在全國給水深度處理研究會2009年年會上提供了一份2008年的《113個環(huán)境保護(hù)重點城市集中式飲用水源地水質(zhì)月報》,月報顯示,有84個飲用水源地不達(dá)標(biāo),占重點城市飲用水源地的22.8%;有40個城市水質(zhì)存在安全隱患,占重點城市的35.4%。這一組令人觸目驚心的數(shù)據(jù)說明我國目前的飲用水水源水質(zhì)污染狀況更加嚴(yán)峻。
無獨有偶,在第四屆中國城鎮(zhèn)水務(wù)發(fā)展國際研討會與技術(shù)設(shè)備博覽會暨中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會2009年年會上,環(huán)境保護(hù)部副部長吳曉青也談到了中國城鄉(xiāng)水源水質(zhì)的嚴(yán)峻形勢,他表示,目前中國的城鄉(xiāng)水源水質(zhì)達(dá)標(biāo)率仍然偏低,中國政府將在未來的兩至三年內(nèi)投入超過900億元人民幣的資金用于建設(shè)污水處理系統(tǒng),保障飲用水安全。
清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授王占生指出,針對受污染水源,應(yīng)該增加去除微量有機(jī)污染物的化學(xué)、生物氧化、吸附等深度處理技術(shù)。而如混凝-沉淀-過濾-消毒這樣的傳統(tǒng)工藝,則主要用于去除濁度、細(xì)菌、病毒。
言及給水深度處理技術(shù)的應(yīng)用,清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授劉文君講到,荷蘭是全世界最重視飲用水水質(zhì)的國家,1972年荷蘭科學(xué)家在水消毒、濾消毒中發(fā)現(xiàn)三鹵甲烷,使得全世界的凈水工藝發(fā)生了革命性的變革,從而加強(qiáng)了對消毒副產(chǎn)物的重視。自此,臭氧—生物活性炭在歐洲的使用日漸廣泛。
目前,臭氧—生物活性炭工藝已成為國內(nèi)外給水深度處理的主要技術(shù)。對此,王占生教授指出了其優(yōu)點,他介紹到,臭氧氧化可將大分子量有機(jī)物氧化為小分子量有機(jī)物,便于活性炭吸附;能將難降解有機(jī)物氧化為易降解有機(jī)物,便于活性炭上生物膜降解;也可將部分簡單有機(jī)物直接分解為CO2和H2O;還能為后續(xù)生物炭池充氧。此外,生物活性炭可以吸附容易吸附的有機(jī)物,利于生物膜生長,降解易降解的有機(jī)物。
他還介紹到,近來,對臭氧—生物活性炭工藝高效去除新型有機(jī)污染物(Pharmaceuticals and Personal Care Products,簡稱PPCPs)的研究工作已漸入正軌。PPCPs是一類普遍污染物,獸類醫(yī)藥、農(nóng)用醫(yī)藥、人類服用醫(yī)藥以及化妝品的使用均是其導(dǎo)入環(huán)境的主要方式。濃度在ng/L水平時,PPCPs便可使浮游植物和動物多樣性降低或豐度增加,說明對魚類、植物的生長有重要的生態(tài)學(xué)影響。同時,作為城市污水是一種重要的資源,PPCPs處理的好壞將直接影響到人體的健康和受納水體的水質(zhì)。
王占生教授坦言,臭氧—生物活性炭工藝也存在著令人擔(dān)憂的問題。如,水源水中Br-高時,臭氧氧化容易導(dǎo)致溴酸鹽超標(biāo)(>10?g/L);生物炭池中滋生微生物與水生動物(紅蟲、水蚤等)并在出水中泄漏,增加消毒難度。
為此,通過多方面的協(xié)同努力,臭氧-生物活性炭工藝得到了有效的改進(jìn)。談及具體措施,王占生教授介紹到,在臭氧技術(shù)方面,通過在臭氧接觸池設(shè)穩(wěn)流裝置,提高臭氧吸收效率;將臭氧接觸池出水中余臭氧濃度宜控制在0.1mg/L,以免過量臭氧污染環(huán)境,造成溴酸鹽超標(biāo);并為臭氧池出水設(shè)不銹鋼篩(200目),篩除紅蟲、水蚤;當(dāng)原水Br-高時,臭氧前預(yù)投加適量H2O2(H2O2/O3=0.5~1.5),可防止溴酸鹽超標(biāo)。
在生物炭池的改進(jìn)方面,為濾池、炭池加蓋,防止搖蚊產(chǎn)卵,也防止陽光照射,使水蚤、紅蟲生長;將傳統(tǒng)降流式改成升流式,使之成為膨脹床,充分發(fā)揮吸附效率,并且微生物與紅蟲等不宜集積在炭層生長而可被水流帶出;加強(qiáng)混凝沉淀效果,將濾池設(shè)于炭池后,并在炭池出水入濾池前設(shè)一攪拌設(shè)備,可以投加助濾劑或消毒劑,滅活和截留炭池出水中的微生物與紅蟲等;濾池不必采用均質(zhì)濾料而應(yīng)采用精細(xì)濾料(d=0.5~0.8mm)。
王占生教授相信,臭氧—生物活性炭工藝無論從技術(shù)層面還是經(jīng)濟(jì)層面,均具備可行性。該工藝在給水深度處理工藝中將得到廣泛應(yīng)用,為出水水質(zhì)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)、為老百姓能夠喝上“好水”做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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