臭氧/活性炭法常規(guī)處理珠江水系不同原水
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向珠江流域排放增加和飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高,常規(guī)凈水工藝難以滿足日益嚴(yán)格的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),因此,輔以預(yù)處理工藝和深度處理工藝,是改善出廠水水質(zhì)的必要手段。臭氧/活性炭法(O3/GAC)是將臭氧化學(xué)氧化、活性炭物理化學(xué)吸附及臭氧滅菌消毒等3種技術(shù)聯(lián)用的工藝。它是在活性炭濾池之前通過預(yù)臭氧及主臭氧等。在臭氧接觸反應(yīng)池中發(fā)生臭氧接觸氧化反應(yīng),將水中有機(jī)污染物氧化降解,從而將大分子物質(zhì)分解為小分子中間產(chǎn)物,這些中間產(chǎn)物可以被活性炭吸附。然而,該工藝也會(huì)產(chǎn)生溴酸鹽和甲醛等副產(chǎn)物。目前已經(jīng)證明,溴酸鹽對(duì)動(dòng)物的肝臟具有致癌作用,甚至?xí)䦟?dǎo)致DNA損傷。
而甲醛被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì),是潛在的強(qiáng)致突變物之一。我國(guó)最新頒布實(shí)施的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)已將BrO3-和甲醛納入水質(zhì)常規(guī)檢測(cè)指標(biāo),并規(guī)定BrO3-的限值為10微克每升,甲醛含量應(yīng)小于0.9mg/l。
目前關(guān)于珠江水系原水臭氧化處理時(shí)沿程各處理單元的副產(chǎn)物變化的研究報(bào)道不多見。因此,本研究采用模擬實(shí)驗(yàn)考察臭氧預(yù)處理-常規(guī)處理工藝-臭氧活性炭組合工藝對(duì)珠江水系不同原水的有機(jī)物的去除及臭氧化副產(chǎn)物生成和轉(zhuǎn)化。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)裝置
本實(shí)驗(yàn)主要裝置為一自制的2l柱狀玻璃反應(yīng)器,如圖1所示。實(shí)驗(yàn)中臭氧由氧氣源臭氧發(fā)生器發(fā)生,預(yù)臭氧和主臭氧兩個(gè)步驟都在該裝置中進(jìn)行。臭氧投加量通過改變通入反應(yīng)器的臭氧氣體流量和通入臭氧的時(shí)間來(lái)調(diào)整。為使臭氧迅速溶解,反應(yīng)器底部進(jìn)氣口布有砂芯曝氣頭,并同時(shí)采用磁力攪拌器快速攪拌。反應(yīng)器設(shè)有一個(gè)取樣口,采用注射器取樣。尾氣通過2%的KI溶液吸收后排向空氣中。
混凝實(shí)驗(yàn)采用燒杯攪拌法,實(shí)驗(yàn)在ZR4-6六聯(lián)攪拌器上進(jìn)行。攪拌程序?yàn)椋杭尤胍欢?0 mg/lPAC儲(chǔ)備液后,快速攪拌2min,轉(zhuǎn)速為200r/min;然后慢速攪拌10min,轉(zhuǎn)速為50 r/min混凝后沉淀30 min,取上層清液。
活性炭過濾實(shí)驗(yàn)在一個(gè)高1m,內(nèi)徑0.05m,有機(jī)玻璃制成的活性炭柱內(nèi)進(jìn)行;钚蕴苛綖1.0~2.5min,填充高度為0.8m,裝填密度為500g/l,濾速8m/h。
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