臭氧活性炭学习.pptx

《臭氧活性炭学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《臭氧活性炭学习.pptx（34页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、A division of the American Chemical Society1.1 1.1 活性炭的空隙特性活性炭的空隙特性大孔大孔 直径直径10010000nm 比表面积占比表面积占1%中孔中孔 直径直径2100nm比表面积占比表面积占5%.小孔小孔直径直径2nm 比表面积占比表面积占94%第1页/共34页A division of the American Chemical Society1.2 1.2 生物活性炭的作用机理生物活性炭的作用机理水中反应物通过水中反应物通过GACGAC外液外液膜层输送到炭粒表面膜层输送到炭粒表面反应物从炭粒表面传送到反应物从炭粒表面传送到GACGA

2、C空隙中空隙中反应物被吸附在反应物被吸附在GACGAC的内的内表面上（大、中、微孔）表面上（大、中、微孔）第2页/共34页A division of the American Chemical Society1.2 1.2 生物活性炭的作用机理生物活性炭的作用机理高浓度高浓度AOCAOC，促使微生物在，促使微生物在GACGAC空隙中生长，并被生物降解为空隙中生长，并被生物降解为COCO2 2和和H H2 2O O产生的产生的COCO2 2从活性炭的内表面脱从活性炭的内表面脱吸吸COCO2 2从空隙中输送到从空隙中输送到GACGAC外表面外表面COCO2 2通过炭粒外的液膜层进入水通过炭粒外的液

3、膜层进入水体体第3页/共34页A division of the American Chemical Society速率控制速率控制 扩散时，经过孔隙的输送是最慢的一步，扩散时，经过孔隙的输送是最慢的一步，因此是确定生物活性炭过滤整体速率的关键因此是确定生物活性炭过滤整体速率的关键第4页/共34页A division of the American Chemical Society1.2 1.2 生物活性炭作用机理生物活性炭作用机理 生物降解生物降解 颗粒表面、颗粒表面、大空隙大空隙生物活性炭生物活性炭 吸附作用吸附作用 中、微孔隙中、微孔隙.第5页/共34页A division of the

4、 American Chemical Society1.3 O1.3 O3 3-BAC-BAC工艺流程工艺流程第6页/共34页A division of the American Chemical Society1.4 1.4 各部分去除对象各部分去除对象 臭氧氧化臭氧氧化 主要对象是主要对象是大分子的憎水大分子的憎水性有机物性有机物 活性碳吸附活性碳吸附 主要对象是主要对象是中间分子量的中间分子量的有机物有机物 微生物微生物 去除小分子去除小分子的亲水性有机的亲水性有机物物第7页/共34页A division of the American Chemical Society2 2 生物再生生

5、物再生优缺点优缺点影响因素影响因素作用机理作用机理生物再生生物再生工程应用工程应用第8页/共34页A division of the American Chemical Society2.1 2.1 生物再生生物再生 概念：概念：BAC对水中有机物的吸附和微生物的氧化对水中有机物的吸附和微生物的氧化分解是相继发生的，微生物的氧化分解作用陆分解是相继发生的，微生物的氧化分解作用陆续空出了吸附位，使活性炭的吸附能力得到恢续空出了吸附位，使活性炭的吸附能力得到恢复；而活性炭的吸附作用又使微生物获得丰富复；而活性炭的吸附作用又使微生物获得丰富的养料和氧气，二者相互促进，起到了生物再的养料和氧气，二者相

6、互促进，起到了生物再生作用生作用 结果：结果：增多吸附容量，延长活性炭滤池的工作周期增多吸附容量，延长活性炭滤池的工作周期第9页/共34页A division of the American Chemical Society2.2 2.2 生物再生步骤生物再生步骤u活性炭吸附有机物，液相中有机物含量减低活性炭吸附有机物，液相中有机物含量减低u水中细菌附着在活性炭表面水中细菌附着在活性炭表面u细菌选择水中的生物易降解有机物分解，并不断繁殖；易细菌选择水中的生物易降解有机物分解，并不断繁殖；易生物降解有机物含量下降，难降解有机物含量不受影响生物降解有机物含量下降，难降解有机物含量不受影响第10页/

7、共34页A division of the American Chemical Society2.2 2.2 生物再生步骤生物再生步骤u伴随液相生物易降解有机物含量下降，吸附的有机物发生伴随液相生物易降解有机物含量下降，吸附的有机物发生解吸；解吸的有机物中易降解有机物在液相中扩散，被细菌解吸；解吸的有机物中易降解有机物在液相中扩散，被细菌降解降解u解吸后空出活性炭表面的吸附点有可吸附有机物，起到生解吸后空出活性炭表面的吸附点有可吸附有机物，起到生物再生物再生第11页/共34页A division of the American Chemical Society3 3 影响因素影响因素优缺点生物

8、再生生物再生作用机理作用机理影响因素影响因素工程应用第12页/共34页A division of the American Chemical Society影响因素影响因素活性炭活性炭性质和颗性质和颗粒大小粒大小空床接空床接触时间触时间水质的水质的影响影响滤速的滤速的影响影响第13页/共34页A division of the American Chemical Society4 优缺点优缺点影响因素影响因素生物再生生物再生作用机理作用机理优缺点优缺点工程应用第14页/共34页A division of the American Chemical Society4.1 O4.1 O3 3-BA

9、C-BAC优点优点Ames致突变实验结果为阴性，常规加氯工艺为阳性致突变实验结果为阴性，常规加氯工艺为阳性有机物去除的去除率为有机物去除的去除率为50%以上，比常规处理提高以上，比常规处理提高15-20%水中氨氮和亚硝酸氨可被生物氧化为硝酸盐，从而越少了后水中氨氮和亚硝酸氨可被生物氧化为硝酸盐，从而越少了后氯化的投加量，降低了三卤甲烷的生成量氯化的投加量，降低了三卤甲烷的生成量延长了活性炭的运行寿命，可以达到延长了活性炭的运行寿命，可以达到3年（约年（约6倍），减少了倍），减少了运行费用运行费用提高对铁、锰的去除率提高对铁、锰的去除率第15页/共34页A division of the Ame

10、rican Chemical Society4.2 4.2 缺缺 点点 挂膜时间长挂膜时间长 进水水质的进水水质的pH限制限制 浊度对生物活性炭的影响浊度对生物活性炭的影响 冲击负荷对运行效果影响冲击负荷对运行效果影响 生物泄露问题生物泄露问题 反消化的碳源不足反消化的碳源不足第16页/共34页A division of the American Chemical Society问问 题题 O O3 3-BAC-BAC主要由于什么样的水源水处理？主要由于什么样的水源水处理？第17页/共34页A division of the American Chemical Society5 5 工程应用工

11、程应用优缺点优缺点生物再生生物再生作用机理作用机理工程应用工程应用影响因素影响因素第18页/共34页A division of the American Chemical Society工程应用工程应用德国缪尔霍姆水厂德国缪尔霍姆水厂梅林水厂梅林水厂北京田村山水厂北京田村山水厂上海周家渡水厂上海周家渡水厂广州南洲水厂广州南洲水厂 杭州市南星水厂杭州市南星水厂第19页/共34页A division of the American Chemical Society5.1 5.1 梅林水厂梅林水厂 梅林水厂处理能力为梅林水厂处理能力为60*1060*104 4/d,/d,该水厂始建于该水厂始建于19

12、941994年年,常规处理工艺为混凝、沉淀和砂滤常规处理工艺为混凝、沉淀和砂滤,深度处深度处理工艺于理工艺于20032003年年8 8月开始建设月开始建设,2004,2004年年1212月建成并开月建成并开始运行。始运行。深圳水库是深圳市的主要供水水源深圳水库是深圳市的主要供水水源,属南方地属南方地区典型的区典型的低浊、高藻、微污染类水质低浊、高藻、微污染类水质。虽然东深供。虽然东深供水生物预处理工程水生物预处理工程(处理能力为处理能力为400*10400*104 4m m3 3/d)/d)的实施的实施在一定程度上改善了深圳水库的水质在一定程度上改善了深圳水库的水质,但是原水中但是原水中的嗅味

13、、藻类和有机物等污染物质的浓度仍然维持的嗅味、藻类和有机物等污染物质的浓度仍然维持在一个较高的水平在一个较高的水平,采用常规工艺处理时出水水质采用常规工艺处理时出水水质得不到保证。得不到保证。第20页/共34页A division of the American Chemical Society5.1 5.1 梅林水厂梅林水厂预臭氧接触池预臭氧接触池:2组组,接触时间接触时间为为4min,水深为水深为6.0m,臭氧通臭氧通过水射器投加过水射器投加主臭氧接触池主臭氧接触池:采用采用6廊道廊道,流流量为量为15*104m3/d,尺寸接触时尺寸接触时间间10.6min,采用微孔曝气器采用微孔曝气器投

14、加臭氧投加臭氧生物活性炭滤池生物活性炭滤池:共分为共分为2组组,每组每组12格格,单格过滤面积为单格过滤面积为96m2,接触时间、滤速及滤层接触时间、滤速及滤层厚度分别为厚度分别为11.3min、10.9m/h和和1.85m工艺流程图第21页/共34页A division of the American Chemical Society5.1 5.1 梅林水厂梅林水厂梅林水厂梅林水厂(深度处理深度处理)第22页/共34页A division of the American Chemical Society5.2 5.2 上海周家渡水厂上海周家渡水厂 周家渡水厂（ZJD）于1999年起进行了深度

15、处理改造工程，2001年完工。改造后水厂采用黄浦江上游原水，制水能力为10000m3/d,处理工艺分为2条处理流程。第23页/共34页A division of the American Chemical Society5.2 5.2 上海周家渡水厂上海周家渡水厂第24页/共34页A division of the American Chemical Society5.2 5.2 上海周家渡水厂上海周家渡水厂第25页/共34页A division of the American Chemical Society5.2 5.2 上海周家渡水厂上海周家渡水厂第26页/共34页A division

16、of the American Chemical Society5.2 5.2 上海周家渡水厂上海周家渡水厂第27页/共34页A division of the American Chemical Society5.3 5.3 北京田村山水厂北京田村山水厂 我国第一座我国第一座有臭氧、活有臭氧、活性炭联合深性炭联合深度处理的较度处理的较大型水厂大型水厂第28页/共34页A division of the American Chemical Society5.4 5.4 广州南洲水厂广州南洲水厂 南洲水厂，南洲水厂，20032003年年5 5月月进入全面规模建设，于进入全面规模建设，于20042

17、004年年9 9月月2323日竣工投产，是广州日竣工投产，是广州市首间采用市首间采用“O O3 3-BAC”-BAC”的饮的饮用净水厂，处理量为用净水厂，处理量为100*10100*104 4吨吨/天，是国内供水规模最大天，是国内供水规模最大的饮用净水厂。的饮用净水厂。主要净水工艺流程：主要净水工艺流程：预预臭氧臭氧高效网格反应高效网格反应+平流沉平流沉淀淀+V V型滤池过滤型滤池过滤+主臭氧消毒主臭氧消毒+生物活性炭过滤生物活性炭过滤 第29页/共34页A division of the American Chemical Society5.5 O5.5 O3 3用量比较用量比较 臭氧臭氧完

18、全氧化有机物完全氧化有机物的剂量为的剂量为15mgO3/mgDOCO3-BAC 23mgO3/mgDOC,接触接触10 min，1mgO3/mgDOC第30页/共34页A division of the American Chemical Society5.6 5.6 运行成本分析运行成本分析 经计算经计算,臭氧臭氧-生物活性炭深度处理工艺投生物活性炭深度处理工艺投运后增加的制水成本为运后增加的制水成本为0.106元元/m3,其中电费其中电费为为0.02元元/m3,氧气费为氧气费为0.0132元元/m3(包括现包括现场制氧费用和备用液氧费用场制氧费用和备用液氧费用),设备折旧费为设备折旧费为0.0636元元/m3(不包括新增设备的维护费用不包括新增设备的维护费用)第31页/共34页A division of the American Chemical Society谢谢 谢！谢！第32页/共34页A division of the American Chemical SocietyAmesAmes实验实验第33页/共34页A division of the American Chemical Society感感谢您的您的观看。看。第34页/共34页