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臭氧——生物炭工艺是炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解及臭氧4种技术合为一体的工艺。该工艺一般设在砂滤之后。先利用臭氧预氧化作用,初步氧化分解水中的物及其他还原性物质,降低生物炭滤池的负荷,同时臭氧氧化能使水中生物降解的物断链、开环,转化成简单的脂肪烃,改变其生化特性。臭氧本身的特性决定了臭氧化技术具有以下特点:①臭氧由于其氧化能力强,可去除其他水处理工艺去除的物质;②臭氧化的反应速度较快,从而可以减小反应设备或构筑物的体积;③剩余臭氧会转化为氧气,既不产生二次污染,又能增加水中溶解氧;④在和杀灭的同时,可除嗅、除味;⑤臭氧化有助于絮凝,可以沉淀效果。
1.1.2 深度处理
包括臭氧氧化和炭吸附等。我们应根据不同的水源水质和出水水质要求结合经济因素确定合适的处理工艺。在此,主要讨论微污染水深度处理技术中的一种:臭氧——生物炭技术。
臭氧——生物炭技术因氧化、副产物少、吸附与降解效果显著等特点日益受到重视并推广。目前这一技术已被越来越多实际应用于污染水源净化、城市污水再生回用作生活杂用水等方面。
炭能够地吸附水中的溶解性物,同时也能富集微生物,使其表面能够生长出良好的生物膜,靠本身的充氧作用,炭床中的微生物就能以物为养料大量生长繁殖好气菌,致使炭吸附的小分子物充分生物降解。
臭氧——生物炭工艺主要针对微污染水中的物、氨氮、色度、浊度、嗅,能够地去除水中的物和氨氮,使物浓度降700μg/L~1 600μg/L。氨氮浓度低于检测限,对水中的无机还原性物质、色度、浊度、嗅也有很好的去除效果,并且能降低出水致突变,再生水的。
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2 臭氧——生物炭技术的特点
臭氧——生物炭工艺是在炭吸附的基础上发展起来的,综合了臭氧、炭两者的优点。臭氧具有强的氧化能力,在水中氧化还原电位次于氟而居第二位。
单独使用臭氧,成本高,且水中可生物同化碳(AOC)增加,导致水的生物稳定性变差;单独使用炭,其吸附及微生物降解协同作用效果减弱,吸附的饱和周期缩短,为保持水质目标,须经常再生。
臭氧——炭的组合,使得水中溶解和胶体状的物转化为较易生物降解的物,将某些分子量较高的腐殖质氧化为分子量较低、易生物降解的物质并成为炭床中微生物的养料来源。在炭床内,物吸附在炭粒的表面和小孔隙中,微生物生长在炭粒表面的大孔中,通过细胞酶的作用将某些物降解,在吸附和生物降解的双重作用下去除水中物。
在城市生活污水处理厂,传统污泥工艺能去除污水中的BOD5和SS,但不能地去除污水中的氮和磷。如果含氮、磷较多的污水排放到湖泊或海湾等相对封闭的水体,则会产生富营养化导致水体水质恶化或湖泊退化,影响其使用功能。因此,在对污水中的BOD5和SS进行去除的同时,还应根据需要,考虑污水的脱氮除磷。其中A-A-O(厌氧--好氧)为同步生物脱氮除磷工艺的一种。
一、工艺原理及过程
A-A-O生物脱氮除磷工艺是污泥工艺,在进行去除BOD、COD、SS的同时可生物脱氮除磷,其工艺流程如图1所示。
在好氧段,硝化细菌将入流污水中的氨氮及由氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收脂肪酸等易降解的物;而在好氧段,聚磷菌量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。污水进入曝气池以后,随着聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段,由于聚磷菌释放磷,TP浓度逐渐升高,至段升至。在段,一般认为聚磷菌既不吸收磷,也不释放磷,TP保持稳定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP降低。在厌氧段和段,NH3-N浓度稳中有降,至好氧段,随着硝化的进行,NH3-N逐渐降低。在段,由于内回流带入大量3-N,3-N升高,但随着反硝化的进行,3-N浓度降低。在好氧段,随着硝化的进行,3-N浓度逐渐升高。