剖析给水处理中臭氧―生物活性炭技术的运用

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【摘要】随着社会的不断发展，人们的生活质量不断提高，变得越来越重视生活中的质量问题，尤其是水的质量。众所周知，水的质量是否优良与国民的生活安全息息相关。作者结合自身的经验，着重讲述了关于给水处理中臭氧-生物活性炭技术的运用，详细地描述了关于这一技术的各种原理以及作用，以自己的经验与读者进行探讨，希望能对读者有所帮助。

【关键词】臭氧-生物活性炭；有机物；生物活性炭；应用

一、与传统水处理技术的对比

随着社会的不断发展，我国已经拥有自己的发展策略，即使我国仍然是发展中国家，但仍然拥有世界上领先的发展技术。然而社会发展日新月异，新技术、新工业发展的同时也出现了许多问题，比如环境安全问题。新兴工业技术的应用虽然可以加快发展，但是对于环境却造成了很大的污染，比如一些污染物不能及时处理排出，无法处理，就会有可能被排入水中，如果技术不先进将无法这些水中污染物去除，就可能会被带入人体内，影响人类健康。这就要求我们要努力创新水处理技术，可见，传统水处理技术已经不能满足现在环境的污染情况，因此，全新的技术--臭氧-生物活性炭净水的出现就大大缓解了这一问题，臭氧-生物活性炭净水技术之所以能够如此受欢迎，大部分原因是由于这项技术的原理能够符合当代人对于水质量的要求，能够弥补传统技术的不足之处。臭氧-生物活性炭净水技术的原理就在于能够有效地去除由于工业产生的排入水中的有毒物质，能够保证人类的饮用水安全，在这项新功能被使用的同时，和传统水处理技术相同的原理同样存在，比如臭氧-生物活性炭净水技术依然可以使水变清澈，一些细菌也会随之被处理。

二、生物活性炭技术-臭氧简介

（一）活性炭技术以及 BAC技术

活性炭又称活性炭黑，其孔多，孔隙大，呈晶体排列，活性炭对去除嗅味、色度、溶解性合成有机物有较高的去除作用，针对车内甲醛、苯系、氨、TVOC、异味、细菌螨虫等有害物质的消毒净化功能尤为显著。生物活性炭（BAC）法是指由活性炭和臭氧结合在一起的给水处理方法，是将臭氧化学氧化、活性炭物理吸附、生物降解技术合为一体的工艺。随着科技和工农业生产的发展以及人类活动的频繁，新的污染物质如农药、增塑剂、洗涤剂、消毒剂的不断出现，使全球使用的化学品超过60000种，其中70%可能对健康有害。因为活性炭去除有机物的寿命远远低于去除嗅味的寿命，所以水处理的费用大大提高。因为全球的环境问题日益加剧，进入本世纪六七十年代以来，人们渐渐从仅仅除去水中嗅味转移到去除三致有机物上来。机物去除的特点是效率高、效果稳定。人们开始寻找强化活性炭，在基本工艺流程的基础上，各自来水厂可以根据不同条件因地制宜采取具体的措施。

（二）臭氧技术

臭氧又称富氧、三子氧、超氧，是已知可利用的最强的氧化剂之一，其氧化能力约为氯的两倍，能氧化水中许多无机物和有机物，经过消毒后的水口感和观感得到很大提高，且与有机物作用后不产生卤代物，还能控制所产生的复合有机物的嗅味，脱色效果好，促进微絮凝作用；同时臭氧也常用作强消毒剂，它可使细菌、真菌等菌体的蛋白质外壳氧化变性，从而杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等。臭氧对大肠杆菌、链球菌、金黄色葡萄球菌的杀灭率在99%以上，并可杀灭肝炎病毒、感冒病毒等。臭氧具有突出的杀菌、消毒、降解农药等作用，被认为是一种高效广谱的杀菌剂。臭氧的产生一般采用模拟大自然产生臭氧的原理，用氧发生器在现场以氧气或空气为材料制取，例如在惠州市潼湖水厂，臭氧的产生过程是利用工业高纯度的液氧，经过气化器装置，然后通过臭氧发生器的高压电击作用，氧气分子分解成氧原子，氧原子再重新组合成臭氧分子。产生臭氧的设备是采用瑞士进口的奥宗尼亚臭氧发生器 ，首期建设共两台发生器，一用一备 。因此，臭氧自1840年被发现以后，在发达国家很快被作为消毒剂、强氧化剂，广泛应用于水处理、餐饮、化工、养殖、食品、医疗、储藏等领域。从第一次运用至今，臭氧的生产技术有了很大的进步。

三、给水处理中臭氧-生物活性炭工艺流程和特点

（一）常用的工艺流程

臭氧生物活性炭工艺是一种以去除水中微污染有机物为目的的饮用水深度净化工艺。在1969年，不来梅水厂将臭氧与生物活性炭结合起来，发现可以起到多重作用。该工艺在惠州市潼湖水厂也得到了很好的应用，潼湖水厂采用后臭氧接触池和翻板活性炭滤池联合深度处理工艺，让设计出厂水达到直饮水标准。

（二）BAC工艺特点

BAC工艺对除去水源中的微量有机污染物具有明显效果，并以其高效、新型的优势，成为微污染水深度处理领域中的主流工艺之一。根据潼湖水厂的运行情况来看，如只用活性炭技术，藻类疯狂生长，对水质影响大；如只单独运行臭氧处理，为确保出厂水水质，臭氧投加量需控制在1毫克每升以上，成本高，平均每方水需增加成本投入约0.05元。臭氧投加在虑池，还可以防止浮游植物和藻类在滤池中的生长繁殖。完成生物硝化作用，这是BAC的特点，将溶解有机物进行生物氧化，将游离态氨转化为硝酸根状；可去除毫克每升级浓度的溶解有机碳和三卤甲烷前体物；另外使氧气更加容易溶于水，这利于好氧微生物活动，可以延长活性炭再生周期，还可以部分再生。

四、给水处理中臭氧-生物活性炭技术的作用原理

生物降解、臭氧氧化、活性炭吸附这是臭氧-生物活性炭对有机物去除的三个过程。BAC法能高效去除水中的有机物，但因为应用了生物技术，其比单纯的活性炭吸附延长四到六倍，大大延长了活性炭的运行周期，从而大幅度降低运行成本。在对有机物的去除上，将有机物氧化成可被生物降解的小分子有机物，这是发挥臭氧的强氧化能力。然后因为活性炭良好的吸附功能，所以利用活性炭将其吸附，再由生长在活性炭表面的一层生物膜对吸附的有机物进行生物降解。臭氧分解后产生的氧，使水中溶解氧呈饱和状态或接近饱和状态，这又为活性炭处理中的生物降解提供了必要条件。

在潼湖水厂深度处理工艺中，臭氧采用微孔爆气方式投加到后臭氧接触池中，杀死水中的致病微生物，将大分子有机物氧化成小分子有机物，同时为微生物在活性炭上的生长提供充足氧源。翻板活性炭滤池主要靠活性炭的物理吸附以及活性炭表面的生物膜的生物吸附和生物降解作用，从而达到进一步优化水质的目的，据周边市民反应，采用臭氧活性炭技术处理后的水的口感明显增强。

五、臭氧-生物活性炭技术运用中存在的问题

对于臭氧-生物活性炭技术运用中存在的问题来说，产生一些有毒有害物质是关注的焦点。在对这项技术进行应用的同时，虽然将水中的一些污染物进行去除，但同时这项技术的原理导致在实际应用中会产生一些其他有毒产物，比如说甲醛，这些产物对人体同样有危害性。随着这项技术在我国的逐渐应用，这些问题也时刻威胁着我们，让我们去解决。

六、结束语

时代的发展进步让人们越来越重视生活中的安全问题，水处理技术也让人们时刻密切关注，水的质量关系着国民的生活安全质量，关系着国家的发展状况，应该得到很大的重视，所以，我们应该加快应用臭氧-生物活性炭工艺的步伐，应用这项技术。不仅是我国，在其他一些国家，臭氧-生物活性炭同样是水处理中最先应用的一项技术。传统的水处理技术已经不能跟上时代的发展步伐，所以臭氧-生物活性炭技术是时展的一项新生技术，与传统水处理技术相比，臭氧-生物活性炭技术能做到更好的处理，比如将水中的污染物去除，这大大促进了我国的用水安全。所以，臭氧-生物活性炭技术在日常生活中一定会被更普遍的应用。在今后的发展中，这项技术也会越来越成熟，促进我国的良好发展。

参考文献

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