相信采购生产经营的企业都知道由活性炭特性所决定，活性炭有强大的吸附作用，臭氧一活性炭技术用于生活水深度处理，开发于2O世纪7O年代，如今已广泛用于欧美等环境标准要求高的国家。此技术在中国虽早有试验，但由于受资金所限和对水质标准认识的不足，长期以来发展缓慢，仅在少数几个水厂有所应用。1995年初。某公司承接了大庆石化总厂所属两个水厂的生活水深度处理工程设计，将臭氧一活性炭技术完整的应用在大型水厂的工程设计中。本文以这一工程实例探讨臭氧一活性炭技术在生活水深度处理工程中的应用及设计参数的选择。
1 设计水源及水质
本工程水源引自嫩江，由于嫩江支流乌裕尔河流经途中受纳大量污水。使该水源受到严重污染。虽经常规处理后，P(COD~)仍达4～6 mg／L，水中含有“三致”(致癌、致突变、致畸变)物质。本工程进水为经过混凝、沉淀、浮选、砂滤等常规处理后出水．经深度处理、消毒后送往生活区
作饮用水。水量：Q=1 500 m ／h(36 000 m ／d)；处理前主要水质指标：
p(COD~,)=4～6 mg／L：浊度=3～5 mg／L。
． 处理后主要水质指标：p(COD~,)<2．5 mg／L；浊度<1 NTU。处理后其它指标按建设部颁发的“城市供水2000年技术发展规划暂行水质目标第一类水质”
指标控制。
2 处理工艺
原水在常规生活水处理厂中经过混凝、沉淀、砂滤处理后送至本工程界区，首先自流人臭氧接触池。与投加的臭氧气体接触反应后流人中间水池．然后用提升泵加压后送活性炭过滤罐进行生物吸附过滤。正常过滤时水从上向下流，反洗时水从下向上流。分别配有气洗和水洗两套反洗设施 活性炭过滤罐出水流人砂滤池进行除浊处理，然后加氯消毒后送清水池，用泵提升后送生活水
管网。
   活性炭反洗排出的反洗废水流人废水回用池，经过沉淀处理后定期打回到常规水处理系统中重新处理回用和利用。臭氧系统采用常规的空气制备臭氧，即：空压机排出的压缩空气经冷却、除油、过滤、干燥处理后，进入臭氧发生器。在1×10 ～1．9×104V的高电压下将洁净空气电离生成臭氧气体，臭
氧气体送到臭氧接触池，通过池底的微孔扩散器分布到水体中与水中有机污染物进行臭氧接触反应。臭氧接触池顶部排出的尾气含有少量臭氧，经尾气破坏器加热分解达环境排放标准后排放。
3 设备的选型及设计参数
3．1 臭氧系统
臭氧(0 )是一种较强的氧化剂，可导致不饱和的有机分子破裂．使臭氧分子结合在有机分子的双键上，生成臭氧化物。臭氧化物自发性分裂产生一个羰基化合物．和带有酸性和碱性基的两性离子．两性离子不稳定分解成酸和醛。因此，臭氧能氧化多种有机物和无机物．如酚、氰化物、硫化物、亚硝酸盐、铁、锰等。臭氧除具有强氧化性以外，还具有消毒、杀菌和灭活病毒作用。
能去除水中的色、嗅和味。
3．1．1 设备选型
本工程所选臭氧系统设备为法国trailigiz公司产品，包括空气制备及臭氧发生器。
空压机型号：BS6l：
空气流量：345 Ill ／h：
空气干燥器型号：DA006：
露点：一60 c【=：
臭氧发生器型号： MZI一52一HD：
臭氧产量(正常)：3 kg／h；
臭氧的质量浓度：30 g／m 。
共选用空压机2台，空气干燥器2台，臭氧
发生器3台
3．1．2 臭氧的投加
臭氧接触氧化池是生活水深度处理最关键的一步。将臭氧通入被处理水，使其充分接触反应才能使水中有机物得到氧化。因此，反应设备的选型及反应中各项参数的确定就是本工程成败的关键。本工程采用钢筋混凝土接触氧化池．臭氧扩散器采用微孔扩散器。有效水深5．5 m．停留时间15 min。分二级反应，一级接触时间5 min．反应时间1 rain，二级接触时间7 min，反应时间2
min。臭氧投加量4～6 mg／L，气水比为1：15。
3．1．3 臭氧投加的自动化控制
臭氧系统控制单元由1台主PLC和3台现场PLC及配套仪表组成。主要功能有：① 根据来水水量、水质变化自动调节臭氧产量和控制臭氧发生器开停台数；② 臭氧泄漏报警联锁停车。
控制过程如下：
在臭氧控制系统的主PLC中．首先对设置在臭氧接触氧化池出水口的余臭氧浓度分析仪的测量值进行PID控制运算，其输出作为臭氧投加量的控制参数，然后以接触池入口水流量，经逻辑计算求出所需的臭氧量。在主PLC中．对臭氧总量进行数据处理后，计算出所需启动的臭氧发生器台数及每台的臭氧产量，然后输出信号到相应的各现场PLC，在现场PLC中，对输入信号(所需臭氧量)计算，然后得出功率给定值，对功率测量值进行PID控制运算后，输出信号到变压器调节其输出功率，从而达到控制臭氧产量的目的。报警及联锁：系统将臭氧发生器出口总管中的臭氧浓度和流量、空气的露点、臭氧的泄漏检测、3台臭氧发生器故障、尾气破坏器故障等信号输入主PLC，进行监测报警及安全联锁。
3．2 活性炭过滤系统
活性炭特性：
① 比表面积大，一般为500～l 900 rn ／g，
最高可达2 500 Ill ／g。
② 孔径范围大，孔径可由3A～几千A。
③ 炭质坚硬、密实、不易破碎。
④ 可再生。
由活性炭特性所决定，活性炭吸附作用强，易于吸附经臭氧氧化后已变化为短链小分子的有机物。能去除农药、杀虫剂、氯化烃、芳香族化合物等有机物。并能去除放射性物质、合成洗涤剂及汞、铬等重金属。还能除臭、除色去除病毒。
3．2．1 设备选型
   活性炭过滤是工艺处理的又一关键．本工程共设活性炭过滤罐8台。选用钢制过滤罐，内涂无毒防腐涂料，罐内上部设配水槽，下部设布水布气板。在布气板上装配有上千个喷头．板上部承载活性炭约55 t。每台处理水量200 m，／h．罐直径5．5 Ill，高约l1 Ill。本工程将提升泵放在活性炭过滤罐前．采用
压力式过滤，使活性炭过滤吸附在压力条件下进行，并且采用降流过滤升流反洗。
压力式过滤优点如下：
① 来自臭氧化后的水仍有残余臭氧．采用压力式过滤可避免残余臭氧挥发出来。
② 在承压下，残余臭氧及氧气都溶解在水里．故有更强的氧化能力。
⑧ 压力式过滤罐可建造得更高，这样炭层相对高一些，过滤时间加长，可使吸附效果更好。
3．2．2 设计参数
活性炭过滤采用设计参数如下：
单台设计处理能力200 Ill ／h：炭罐直径5．5m；单台过滤面积23．75 Ill ；炭层高4．5 Ill：滤速9m／h；吸附时间28 rain；水洗强度10 L／(S·Ill。)；气洗强度15．3 L／(s·Ill )。
3．2．3 自动化控制
    为保证活性炭的良好吸附效果和生物活性，便于维持吸附平衡和活性炭的长期使用，需要定期进行活性炭反洗。反洗包括水洗和气洗二种形式，可根据实际运行情况调节水洗和气洗的周期。每次水洗包括放水、排气、开停反洗水泵、排水、进水、关闭进气、恢复过滤等十几个步骤。气洗时还要增加打开储气罐、进气、放气等几个步骤。每个过滤器设有过滤进水／出水、反洗进水／出水、进气／排气、正洗等7个阀门。为方便操作管理，保证反洗过程有序地进行，我们编制了活性炭顺序控制反洗程序．由1套PLC及61套气动蝶阀组成，控制方式分全自动和半自动(步进)。将活性炭过滤器的冲洗周期，水洗气洗各步骤以及8台过滤器冲洗启动时间的协调等全部采用PLC程序控制。用1台微机对8台过滤器进行监控，可随时察看每台过滤器的累计过滤时间和反洗进行过程，当水池液位过低反洗泵不能正常启动时，还可联锁报警中断程序，当液位符合要求后重新启动。根据操作需要，也可随时将程序切换为手动操作或人为修改冲洗历时和调整操作步骤。
4 处理效果
工程建成投产多年以来运行良好，水质得到极大改善，P(COD )=0．5～2．0 mg／L，浊度=0～1 NTU，经色质联机检测CHC1 ，CC1 等有机物已检不出。水质指标不仅达到了设计标准，而且达到了欧共体标准。
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