净水效果臭氧一复合吸附是将臭氧化学氧化、复合滤料物理和化学吸附合为一体的组合工艺。与单纯的臭氧法相比,组合工艺不但可以发挥臭氧的预氧化作用,还可以显著促进后继复合吸附的处理效果,充分发挥臭氧氧化、吸附的协同处理作用。臭氧一复合吸附组合工艺能有效地克服臭氧、活性炭以及陶粒三者单独使用的局限性,充分发挥三者的优点和协同作用,提高反应速率,应用于饮用水的深度处理中对浊度、色度、臭味、铁、锰、有机物、氨氮、亚硝酸盐等均有很好的处理效果。
1.浊度的去除水中存在的有机物易吸附在颗粒表面引起空间位阻稳定(steric stabilization)臭氧能有效地氧化分解这些有机物,从而诱导颗粒脱稳。采用预臭氧化可以提高吸附过滤过程对浊度的去除率。
2.色度的去除臭氧有突出的脱色能力,天然水中的色度主要来源于腐殖酸的分解物,分解物中存在的不饱和部分是这些物质显色的原因,称为发色团。臭氧可以使C=C双键断裂,生成酮类、醛类或按酸类物质,共扼部分通过氧化被破坏,色度就得到有效的去除。但这并不意味着引起色度的有机物能够被彻底氧化为C02和H2O,只是发色团受到了破坏而己。去除色度效果好,主要是归因于臭氧氧化、活性炭和陶粒吸附的综合作用。需要指出的是,对色度去除的总效果还包括臭氧化后水中有机物可吸附性和可生化性的改变。
3.臭和味的去除引起水中臭和味的有机物一般都是在有机物的厌氧分解过程中产生的。臭氧去除水中臭和味的效率非常高,起作用的不仅是臭氧分子,还包括其自我分解产物氢氧自由基。臭氧对引起臭和味的物质的去除作用也是由于它能破坏引起臭和味的不饱和键。臭氧氧化可使土臭素(geosmin)和甲基异冰片(MIB)等异、臭味物质的浓度降低85%左右。另外,由于引起臭和味的硫化物、氨等无机物质具有挥发性并且分子量小,极性强,能被陶粒有效地吸附。因此,臭氧一复合吸附组合工艺对臭和味的去除率可以达到100%。
3.铁和锰等重金属的去除一般来说,当铁或锰以自由离子形式存在于水中时,比臭氧弱的氧化剂也可将它们氧化,通过有效地曝气即可达到去除铁、锰的目的。但是当铁或锰与腐殖质或其他有机物共存时,可能会以一种复杂的有机物形式出现,一般氧化剂往往不足以破坏这种结构,在这种情形下使用臭氧这样的强氧化剂可以破坏这种复杂结构,达到去水中铁、锰等重金属的目的。Fe2+在遇到空气时能很容易被氧化,残余Fe3+也很容易被03氧化,Fe (OH) 3絮体在过滤单元中能被有效去除。Mn2+不能被。·氧化,但是能有效地被03氧化为MnO (OH) 2,臭氧化后的水经过复合滤料时,MnO (OH) 2能够被有效地去除。
而且在臭氧投量03/Mn2+>1. 78时进一步氧化成MnO4-, MnO (OH) 2絮体能在过滤中被有效去除,而MnO4-不能,但是mil (:),能有效地被催化还原为MnO(OH) 2并吸附到活性炭或陶粒表面,形成MnO(OH) 2后在碱性环境里能通过离子交换作用去除水中Mn2+。
5.有机物的去除臭氧预氧化并不能降低水中的有机物含量,但可以改变原水中有机物的结构组分。将大分子的有机物氧化为中、小分子的有机物,从而更利于后续活性炭一陶粒复合滤料的吸附。一些有机磷化合物和有机氯化物不能被臭氧分解掉,亦可以被复合吸附工艺去除。臭氧氧化后,有机磷化合物形式和有机氯化物形式的DOC (可溶性有机碳)分别得以提高。另外臭氧化后水中BDOC(可降解溶解性有机物)提高,活性炭吸附速率会下降,这是因为小分子有机物极性大,不易被活性炭吸附。但陶粒易于吸附极性有机物,弥补了单独使用活性炭的不足,从而提高有机物的总体去除率。
6.氮的去除陶粒与氨氮之间可产生离子交换作用,所以有较高的去除效率。深度处理中进水氨氮浓度一般较低,通过吸附以及离子交换,完全能够达到饮用水的标准。对于亚硝酸盐,由于臭氧的强氧化性,预氧化的去除率已经很高,加之后续复合滤料的吸附,出水中亚硝酸盐几乎检测不到。
因此,臭氧一复合吸附组合工艺具有污染物去除范围广、效率高、处理费用低、效果稳定等特点。试验证明,饮用水原水经臭氧一复合吸附组合工艺深度处理后,各项出水指标均大大优于常规处理,能够有效地保证饮用水的安全。
1.浊度的去除水中存在的有机物易吸附在颗粒表面引起空间位阻稳定(steric stabilization)臭氧能有效地氧化分解这些有机物,从而诱导颗粒脱稳。采用预臭氧化可以提高吸附过滤过程对浊度的去除率。
2.色度的去除臭氧有突出的脱色能力,天然水中的色度主要来源于腐殖酸的分解物,分解物中存在的不饱和部分是这些物质显色的原因,称为发色团。臭氧可以使C=C双键断裂,生成酮类、醛类或按酸类物质,共扼部分通过氧化被破坏,色度就得到有效的去除。但这并不意味着引起色度的有机物能够被彻底氧化为C02和H2O,只是发色团受到了破坏而己。去除色度效果好,主要是归因于臭氧氧化、活性炭和陶粒吸附的综合作用。需要指出的是,对色度去除的总效果还包括臭氧化后水中有机物可吸附性和可生化性的改变。
3.臭和味的去除引起水中臭和味的有机物一般都是在有机物的厌氧分解过程中产生的。臭氧去除水中臭和味的效率非常高,起作用的不仅是臭氧分子,还包括其自我分解产物氢氧自由基。臭氧对引起臭和味的物质的去除作用也是由于它能破坏引起臭和味的不饱和键。臭氧氧化可使土臭素(geosmin)和甲基异冰片(MIB)等异、臭味物质的浓度降低85%左右。另外,由于引起臭和味的硫化物、氨等无机物质具有挥发性并且分子量小,极性强,能被陶粒有效地吸附。因此,臭氧一复合吸附组合工艺对臭和味的去除率可以达到100%。
3.铁和锰等重金属的去除一般来说,当铁或锰以自由离子形式存在于水中时,比臭氧弱的氧化剂也可将它们氧化,通过有效地曝气即可达到去除铁、锰的目的。但是当铁或锰与腐殖质或其他有机物共存时,可能会以一种复杂的有机物形式出现,一般氧化剂往往不足以破坏这种结构,在这种情形下使用臭氧这样的强氧化剂可以破坏这种复杂结构,达到去水中铁、锰等重金属的目的。Fe2+在遇到空气时能很容易被氧化,残余Fe3+也很容易被03氧化,Fe (OH) 3絮体在过滤单元中能被有效去除。Mn2+不能被。·氧化,但是能有效地被03氧化为MnO (OH) 2,臭氧化后的水经过复合滤料时,MnO (OH) 2能够被有效地去除。
而且在臭氧投量03/Mn2+>1. 78时进一步氧化成MnO4-, MnO (OH) 2絮体能在过滤中被有效去除,而MnO4-不能,但是mil (:),能有效地被催化还原为MnO(OH) 2并吸附到活性炭或陶粒表面,形成MnO(OH) 2后在碱性环境里能通过离子交换作用去除水中Mn2+。
5.有机物的去除臭氧预氧化并不能降低水中的有机物含量,但可以改变原水中有机物的结构组分。将大分子的有机物氧化为中、小分子的有机物,从而更利于后续活性炭一陶粒复合滤料的吸附。一些有机磷化合物和有机氯化物不能被臭氧分解掉,亦可以被复合吸附工艺去除。臭氧氧化后,有机磷化合物形式和有机氯化物形式的DOC (可溶性有机碳)分别得以提高。另外臭氧化后水中BDOC(可降解溶解性有机物)提高,活性炭吸附速率会下降,这是因为小分子有机物极性大,不易被活性炭吸附。但陶粒易于吸附极性有机物,弥补了单独使用活性炭的不足,从而提高有机物的总体去除率。
6.氮的去除陶粒与氨氮之间可产生离子交换作用,所以有较高的去除效率。深度处理中进水氨氮浓度一般较低,通过吸附以及离子交换,完全能够达到饮用水的标准。对于亚硝酸盐,由于臭氧的强氧化性,预氧化的去除率已经很高,加之后续复合滤料的吸附,出水中亚硝酸盐几乎检测不到。
因此,臭氧一复合吸附组合工艺具有污染物去除范围广、效率高、处理费用低、效果稳定等特点。试验证明,饮用水原水经臭氧一复合吸附组合工艺深度处理后,各项出水指标均大大优于常规处理,能够有效地保证饮用水的安全。