時間：2011-07-08來源：
摘要：通過介紹微污染水處理的常規(guī)方法和具體應用，結合大同煤礦集團公司目前實際情況，詳細闡述了臭氧——生物活性炭聯(lián)用的微污染水處理技術。
關鍵詞微污染水；污水處理；臭氧；生物活性炭
微污染水，指微量和痕量有毒有害的有機污染物進入水體后被污染的水。有機污染物是近十幾年來出現(xiàn)在給水處理技術中的術語，也是一個沒有嚴格界限的術語，主要包括各類可溶性有機物、氮以及鐵、錳等重金屬。
大同市位于山西省北部，屬全國110座嚴重缺水城市之一，人均水資源占有量只占全國人均水平的1/5，特別是一些企事業(yè)單位，用水困難的問題更突出。如果把微污染水進行有效的處理，使其達到生活雜用水水質標準，用在沖廁、道路清掃和消防、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工等方面，可有效循環(huán)利用水資源，使用水問題得到一定程度上的緩解。
1 微污染水的處理方法
在我國，微污染水源的污染程度要比西方國家的高很多，處理難度也較大，處理方法分為常規(guī)處理和深度處理等。
1．1 微污染水的分段處理
1．1．1 常規(guī)處理
包括混凝、沉淀、過濾和消毒。這種方法可以較好地去除水中的濁度、色度、懸浮物、膠體及病原菌，比較適合處理有機物含量較少的原水，而對有機物含量較多的微污染水卻顯得力不從心。
1．1．2 深度處理
包括臭氧氧化和活性炭吸附等。我們應根據(jù)不同的水源水質和出水水質要求結合經(jīng)濟因素確定合適的處理工藝。在此，主要討論微污染水深度處理技術中的一種：臭氧——生物活性炭技術。
臭氧——生物活性炭技術因氧化性強、副產(chǎn)物少、吸附與降解效果顯著等特點日益受到重視并迅速推廣。目前這一技術已被越來越多國家實際應用于污染水源凈化、城市污水再生回用作生活雜用水等方面。
1．2 臭氧——生物活性炭技術工藝
臭氧——生物活性炭工藝是活性炭物理化學吸附、臭氧化學氧化、生物氧化降解及臭氧滅菌消毒4種技術合為一體的工藝。
該工藝一般設在砂濾之后。首先利用臭氧預氧化作用，初步氧化分解水中的有機物及其他還原性物質，降低生物活性炭濾池的有機負荷，同時臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機物斷鏈、開環(huán)，轉化成簡單的脂肪烴，改變其生化特性。臭氧本身的特性決定了臭氧化技術具有以下特點：①臭氧由于其氧化能力極強，可去除其他水處理工藝難以去除的物質；②臭氧化的反應速度較快，從而可以減小反應設備或構筑物的體積；③剩余臭氧會迅速轉化為氧氣，既不產(chǎn)生二次污染，又能增加水中溶解氧；④在殺菌和殺滅病毒的同時，可除嗅、除味；⑤臭氧化有助于絮凝，可以改善沉淀效果。
活性炭能夠迅速地吸附水中的溶解性有機物，同時也能富集微生物，使其表面能夠生長出良好的生物膜，靠本身的充氧作用，炭床中的微生物就能以有機物為養(yǎng)料大量生長繁殖好氣菌，致使活性炭吸附的小分子有機物充分生物降解。
臭氧——生物活性炭工藝主要針對微污染水中的有機物、氨氮、色度、濁度、嗅，能夠有效地去除水中的有機物和氨氮，使有機物濃度降低至700μg/L～1 600μg/L。氨氮濃度低于檢測限，對水中的無機還原性物質、色度、濁度、嗅也有很好的去除效果，并且能有效降低出水致突變活性，保證再生水的安全。
2 臭氧——生物活性炭技術的特點
臭氧——生物活性炭工藝是在活性炭吸附的基礎上發(fā)展起來的，綜合了臭氧、活性炭兩者的優(yōu)點。臭氧具有極強的氧化能力，在水中氧化還原電位僅次于氟而居第二位。
單獨使用臭氧，成本高，且水中可生物同化有機碳(AOC)增加，導致水的生物穩(wěn)定性變差；單獨使用活性炭，其吸附及微生物降解協(xié)同作用效果減弱，吸附的飽和周期縮短，為保持水質目標，必須經(jīng)常再生。臭氧——活性炭聯(lián)用工藝有效地克服了兩者單獨使用的局限性，又充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)點，使水質處理效果大為改善。此外，采用臭氧——活性炭聯(lián)用工藝還能有效地降低AOC (生物可同化有機碳)值，使出水的生物穩(wěn)定性大為提高，活性炭上附著的微生物使其能長期保持活性，有效延長活性炭的再生周期。
臭氧——活性炭的組合，使得水中溶解和膠體狀的有機物轉化為較易生物降解的有機物，將某些分子量較高的腐殖質氧化為分子量較低、易生物降解的物質并成為炭床中微生物的養(yǎng)料來源。在炭床內(nèi)，有機物吸附在炭粒的表面和小孔隙中，微生物生長在炭粒表面的大孔中，通過細胞酶的作用將某些有機物降解，在吸附和生物降解的雙重作用下去除水中有機物。
表1是微污染水與用臭氧——生物活性炭技術處理后水各項數(shù)據(jù)的對比(見表1)。
表1 微污染水與用臭氧——生物活性炭技術處理后水的各項數(shù)據(jù)
大同煤礦集團公司現(xiàn)有微污染水中氨氮含量15 mg／L～30 mg／L，使用臭氧——生物活性炭技術可使其降低到10 mg/L～20 mg／L，處理效果提高了30％以上，同時其他指標亦可得到大大改善，提高其使用效率。
3 結論
目前我國大部分城市屬于缺水城市，如果能有效利用再生水，將會很大程度減少水資源浪費，有利于我國節(jié)水型城市建設和城鎮(zhèn)水務市場化進程的開展。我國部分城市受到不同程度污染的水源，在常規(guī)處理工藝技術不能有效解決的情況下，活性炭可作為飲用水深度處理、預處理的有效手段，對去除飲用水中有機物質、改善水質具有很大意義。在預處理方面，因新型吸附材料的發(fā)展，使吸附預處理具有較好的應用前景；在深度處理方面，臭氧——生物活性炭技術已成為微污染水處理的主流工藝之一。
水處理技術應強調(diào)將物理、化學、生物等方法有機結合起來，充分發(fā)揮各自的技術特點和優(yōu)勢進行水環(huán)境的綜合治理，以達到最低成本下的最佳去除效果。此外，要真正解決城市缺水問題，除加強水處理工藝技術的發(fā)展外，還應加強源頭控制，并加強環(huán)境保護的宣傳，提高全民的環(huán)境保護意識。
參考文獻
[1] 劉春芳．臭氧高級氧化技術在廢水處理中的研究進展[J]．石油技術與應用，2002，6(4)：278—281．
[2] 許建華，劉輝，張東．微污染水源水生物預處理及后續(xù)工藝的生化延續(xù)效應除污染研究[J]．給水排水，2002，8(7)：1-5．
[3] 馬放，李偉光，王寶貞．固定化生物活性炭除微量有機物的運行效果．哈爾濱建筑大學學報，1998，31(6)：56—62．
[4] 聶梅生，王占生，劉文君．微污染水源飲用水處理．中國建筑工業(yè)出版社，北京：1999：48—63．
楊存莉，女，1980年9月出生，北京林業(yè)大學(環(huán)境工程專業(yè))畢業(yè)，現(xiàn)就職于大同煤礦集團公司環(huán)境保護處，助理工程師。
