臭氧-活性炭工藝中溴酸鹽的生成控制研究.pdf

1、南水北調(diào)東段供水工程對(duì)保證山東省內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民安定生活有著重要的意義。隨著水質(zhì)條件的惡化以及人們對(duì)水質(zhì)日益提高的要求，臭氧工藝被越來越多的應(yīng)用到水廠給水處理中，隨之而來的溴酸鹽消毒副產(chǎn)物問題也日益嚴(yán)峻。
　　為了探究南水北調(diào)東段各蓄水地水廠實(shí)際運(yùn)營時(shí)臭氧工藝溴酸鹽生成風(fēng)險(xiǎn)的影響，原水水質(zhì)在此工藝中對(duì)溴酸鹽生成量的影響，高錳酸鉀-氨氮預(yù)氧化、臭氧分次投加對(duì)溴酸鹽生成量的控制作用以及活性炭對(duì)溴酸鹽的去除作用。本文研究了以下內(nèi)容：<

2、br>　　1、將南四湖水樣分別與東平湖水樣、西城水庫水樣、雙王城水庫水樣、長江水樣等比摻混，通過混凝改善混合水樣水質(zhì)條件，并將混凝前后的水樣分別進(jìn)行臭氧氧化處理。其中混凝劑投加量為24 mg/L，臭氧投加量為0-10mg/L，試驗(yàn)水樣體積為2L。經(jīng)離子色譜法測(cè)定可知，混凝前后混合水樣溴酸鹽生成量達(dá)到10μg/L時(shí)，臭氧投加量均在8-10mg/L之間。且臭氧投加量相同時(shí)，混凝后水樣溴酸鹽生成量均比未混凝時(shí)增多。混合水樣經(jīng)臭氧處理后，大部分

3、水樣DOC、氨氮等成分有一定幅度增大，UV254、濁度隨臭氧投加量增大而減小。
　　2、以南四湖水樣、東營水庫水樣等南水北調(diào)山東段沿線各水源地原水為基礎(chǔ)進(jìn)行臭氧氧化試驗(yàn)，分別調(diào)節(jié)水樣中溴離子濃度、氨氮濃度、有機(jī)物濃度、pH、過氧化氫濃度及臭氧氧化處理的預(yù)氧化工藝和臭氧投加方式。經(jīng)測(cè)定可知：
　?。?）由于有機(jī)物等的作用，原水中臭氧濃度衰減速度明顯高于純水中的衰減速度；
　　（2）臭氧投加量不變，水樣中溴離子濃度越高，溴

4、酸鹽生成量越大。臭氧投加量設(shè)為5mg/L，當(dāng)溴離子濃度從250μg/L增加到450μg/L時(shí)，溴酸鹽生成量增加了40％；
　?。?）因臭氧工藝對(duì)UV254有著較高的去除率,對(duì)DOC的去除效果較差，原水經(jīng)臭氧氧化后出水的SUVA值降低。進(jìn)水水樣SUVA值越低，溴酸鹽生成量越多，當(dāng)臭氧投加量為5mg/L時(shí)，SUVA值降低10%，溴酸鹽生成量增加61%。
　?。?）臭氧投加量不變，pH越高，溴酸鹽生成量越大。臭氧投加量為5mg/L

5、，當(dāng)pH從8.5下降到7.5時(shí)，溴酸鹽生成量減少32%。
　?。?）過氧化氫可以有效抑制溴酸鹽的生成。當(dāng)臭氧投加量為5 mg/L時(shí)，在原水中投加不同量的過氧化氫，溴酸鹽生成量分別下降20%-100%。
　?。?）高錳酸鉀預(yù)氧化可以抑制臭氧工藝中溴酸鹽的生成，且氨氮可以提高高錳酸鉀的預(yù)氧化的抑制作用。臭氧投加量為8mg/L，當(dāng)高錳酸鉀/氨氮濃度均為1mg/L時(shí)，與未進(jìn)行預(yù)氧化的水樣相比，溴酸鹽抑制率接近68%。高錳酸鉀濃度均為

6、1mg/L，當(dāng)氨氮濃度從0.6mg/L提高到1mg/L時(shí)，溴酸鹽的抑制率提高了54%。
　　（7）采用多點(diǎn)投加臭氧的方式可有效抑制溴酸鹽的生成。臭氧投加量為8mg/L時(shí)，兩點(diǎn)投加對(duì)溴酸鹽的抑制率約為76%；三點(diǎn)投加對(duì)溴酸鹽的抑制率可達(dá)95%以上。且臭氧總投加量越大，分次投加對(duì)溴酸鹽生成的抑制率越明顯。
　　3、使用活性炭柱探究了活性炭對(duì)溴酸鹽的連續(xù)吸附作用。同時(shí)，探究了經(jīng)超聲和微波兩種方試再生的活性炭對(duì)溴酸鹽的吸附作用。經(jīng)分

7、析可知：
　?。?）活性炭柱的停留時(shí)間和進(jìn)水溴酸鹽濃度均與去除率呈正相關(guān)關(guān)系且在連續(xù)運(yùn)行條件下，活性炭可以有效去除溴酸鹽，但一段時(shí)間后去除效果明顯下降。連續(xù)運(yùn)行的活性炭柱8天后溴酸鹽去除率直線下降直至接近于零。
　?。?）活性炭吸附溴酸鹽時(shí)，共存的硝酸鹽離子與溴酸鹽存在競爭關(guān)系。溴酸鹽濃度為200μg/L，硝酸根濃度為20-60mg/L時(shí)，活性炭對(duì)溴酸鹽的去除率下降約30%。
　?。?）飽和活性炭經(jīng)再生后，可以有效恢復(fù)