臭氧-復(fù)合吸附深度處理飲用水試驗研究.pdf

1、近年來，鑒于水源污染的普遍性和嚴重性，飲用水深度處理技術(shù)的研究和應(yīng)用呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢。提高飲用水水質(zhì)的核心問題是去除水中微量有毒有害物質(zhì)，水污染日趨嚴重，當前條件下期待已污染的水在短期內(nèi)得到有效的控制和治理，進而恢復(fù)是不現(xiàn)實的。因此，研究開發(fā)水處理新技術(shù)與工藝，保障飲用水水質(zhì)安全十分必要。 本課題由山東省重大科技專項項目(2005GG21006001)：“山東省城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展人居示范工程關(guān)鍵技術(shù)研究”的子課題“優(yōu)質(zhì)飲用水技術(shù)研

2、究與示范”以及山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家基金項目(2004BS0812)：“黃河水庫水安全凈化技術(shù)研究”資助。針對水中污染物的特性，根據(jù)飲用水深度處理的要求，從污染物極性角度考慮，將極性無機吸附劑一多孔性軟陶粒與活性炭組成復(fù)合濾料，提出了臭氧/無機+有機吸附劑組合強化去除水中污染物的作用機制，開發(fā)了臭氧/復(fù)合吸附組合工藝，將臭氧氧化、濾料的物理、化學(xué)吸附技術(shù)合為一體，有效地克服了三者單獨采用的局限性，又充分發(fā)揮了三者的優(yōu)點和協(xié)同作用，對水中

3、污染物具有去除效率高、效果穩(wěn)定等特點。 靜態(tài)吸附試驗研究結(jié)果表明：采用10％NaOH浸泡24h，110℃干燥2h，260℃焙燒4h預(yù)處理后的活性炭吸附性能有較大改善；活性炭對CODMn的吸附平衡時間為4h，吸附等溫式qe=0.0407Ce0.6028；在總投加量不變的基礎(chǔ)上確定復(fù)合濾料的最佳配比為70％活性炭+30％陶粒；復(fù)合濾料對CODMn的吸附平衡時間為4h，吸附等溫式qe=0.1165Ce1.1984；通過吸附特性比較得出

4、：復(fù)合濾料對原水中CODMn的吸附性能優(yōu)于單獨使用活性炭；對CODMn和NH3-N的去除率為29.6％和34％，比單獨使用活性炭分別提高了3.2％和24.6％。 主要影響因素試驗研究結(jié)果表明：針對原水水質(zhì)，復(fù)合濾料最佳投加量為3g/L；溫度對復(fù)合吸附去除CODMn及NH3-N的的影響不太顯著；而pH值對其影響較大，在酸性條件去除率較高，其中pH值在2.5-5.5時CODMn去除效果最好，最高為30.4％；NH3-N高去除率的pH

5、范圍更廣，在3.5-8.5之間時去除率均大于30％；堿性條件下吸附效果較差，去除率低。 組合工藝運行試驗研究結(jié)果表明：復(fù)合濾料動態(tài)吸附對濁度、CODMn、UV254、NH3-N和NO2-1-N均有較好的去除效果；最佳吸附高度和EBCT(空床停留時間)分別為1000mm和10min(對應(yīng)濾速和處理量為10m/h和0.8L/min)；臭氧/復(fù)合吸附組合工藝中影響臭氧化效果的因素為臭氧濃度與接觸時間；其中UV254和NO2-1-N的去

6、除率隨臭氧濃度的增加而提高，而投加臭氧會使出水CODMn和NH3-N的濃度增加，但臭氧化使污染物分子量變小的情況下能夠顯著促進后續(xù)吸附處理效果，使總?cè)コ噬?，本課題確定最佳臭氧濃度為2mg/L；臭氧接觸時間并非越長越好，由于臭氧在水中分解速度非?？?，接觸時間過長處理效果與成本的增長不成比例，接觸時間確定為8min。臭氧/復(fù)合吸附組合工藝在最佳工藝條件下：吸附高度1000mm，EBCT10min，臭氧投加量2mg/L，臭氧接觸時間8 m