第4章　臭氧活性炭深度處理工藝

4.1　主要工藝

4.1.1　工藝簡介

飲用水深度處理技術通常是在常規處理工藝的基礎上，采用適當的處理方法，將常規處理工藝不能有效去除的微量有機污染物或消毒副產物的前體去除，提高和保證飲用水水質的安全。

臭氧-活性炭深度處理工藝集臭氧氧化、活性炭吸附、生物降解、臭氧消毒于一體，以去除污染的獨特高效性而成為當今世界各國飲用水深度處理技術的主流工藝。

臭氧-活性炭法是在活性炭池之前投加臭氧，并在臭氧接觸反應池中進行臭氧接觸氧化反應。活性炭過濾前投加臭氧能氧化分解部分有機物為H2O和CO2，從而減輕活性炭的有機負荷，使大部分有機物特別是產生的THMs的前體物質分解為易于被活性炭吸附的小分子有機物，增加水中的溶解氧及活性炭表面的氧含量，提高微生物對有機物的降解能力。在富氧狀態下，活性炭的吸附性能和粗糙表面特性使好氧細菌在炭粒表面及大、中孔隙中生長繁殖。活性炭的吸附使有機物在其表面富集，生長在活性炭上的微生物，一方面直接吸附活性炭表面及大、中孔隙中的有機物；另一方面微生物分泌出的胞外酶與活性炭次微孔中有機物結合，使其脫穩而擴散出來，被微生物利用，同時起到了對活性炭的再生作用。臭氧-生物活性炭工藝能夠有效地去除水中的有機物和氨氮，對水中的無機還原性物質、色度、濁度也有很好的去除效果，并且能有效地降低出水致突變活性，保證了飲用水的安全。

4.1.2　主要工藝流程

臭氧作為氧化劑在凈水過程中的各個階段，主要分為前臭氧化（又稱預臭氧化）、中間臭氧化（又稱主臭氧化）和后臭氧化。

通常，預臭氧化的作用是去除色度和臭味、改善絮凝效果。預臭氧化可部分降解天然有機物和滅活微生物，中間臭氧化主要為降解有機（毒）微污染物，去除三鹵甲烷前體物和提高微生物降解性能（為完全去掉上述有機物，通常在臭氧化后加砂濾或顆粒活性炭過濾）；而后臭氧化作用于末端消毒，可去除凈水過程中的殘余微生物、病原性寄生蟲（如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲）及減少消毒副產物的形成。臭氧-活性炭法常見的三種工藝流程如圖1-4-1～圖1-4-3所示。

圖1-4-1　臭氧-活性炭法工藝一

圖1-4-2　臭氧-活性炭法工藝二

圖1-4-3　臭氧-活性炭法工藝三