• 满足健康饮水要求
开展深度处 • 满足城市发展供水量要求
理建设
2020年8月2日6时50分
工程背景及必要性
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粉末活性炭 高锰酸钾 （应急） （应急）
茅口水厂（已建）
粉末活性炭
矾
（应急）
后加氯
补加氯
取水口
取水泵房
斜管沉淀池
滤池
清水池
二级泵房
管网
液氧储罐
前臭氧
臭氧车间
提升泵房及臭氧接触池 活性炭吸附池
深度处理技术简介—臭氧
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5. 臭氧中间氧化
➢ 在常规净水工艺的沉后或滤后投加臭氧，可以氧化常规工艺难以 去除的微量有机污染物。
➢ 臭氧不可能将三卤甲烷前驱物彻底氧化破坏，只是增加了可生化 性，对水中已形成的三卤甲烷几乎没有作用，一般要经过吸附工 艺去除。因而人们开发了臭氧－生物活性炭联用技术。将臭氧化 学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解合为一体的净化工 艺。
➢ c. 改善有机物的可生化性
臭氧氧化可以改善有机物的可生化性，且随着pH值上升改善作 用加强。
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4. 臭氧预氧化对水处理效果的影响
➢ a. 除藻除味
臭氧预氧化具有良好的除藻、杀菌、除臭作用，当臭氧投加量 为2mg/L时，能使除藻效率提高10％～20％。
臭氧作为深度处理技术，臭氧对饮用水进行以改善水质为目的的处 理，其主要的任务是： a. 破坏水中可溶解性有机物（DOM）的结构，改善其生物可同化 作用，提高活性炭滤池的吸附和生物处理效果，延长活性炭再生 周期； b. 脱除水的着色； c. 杀菌消毒。
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二、活性炭
1. 定义
活性炭是一种经过气化（炭化、活化）造成的具有发达空隙的、以 炭作骨架结构的黑色固体物质。
2. 分类
木质活性炭、 矿物质原料活性炭、其它原料制成的活性炭 粉末活性炭、颗粒活性炭（不定形、圆柱形、球形）
3. 性质和性能指标
活性炭具有发达的孔隙结构，导致其有很大的表面积，一般可达 500～1700m2/g炭，具有良好的吸附作用。
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2. 臭氧的氧化作用
➢ a. 臭氧与无机物作用
臭氧能氧化大部分无机物，例如在预臭氧化中，臭氧可有效地 将水中溶解性铁、锰等无机离子转化为难溶解性氧化物，使其从 水中沉淀出来。
➢ b. 臭氧与有机物作用
（1）臭氧分子与有机污染物间的直接氧化作用；这是缓慢且有明 显选择性的反应； （2）臭氧被分解后产生羟基自由基，间接地与水中有机污染物作 用，这一反应速率快，且没有选择性。
➢ c. 优点：消毒效果好，且剂量小、作用快，不会产生三卤甲烷等 有害物质，也可改善水的口感和感观性能。
➢ d. 缺点：臭氧消毒生产设备复杂，投资较大，电耗也较高 ➢ e. 饮用水的投加臭氧剂量一般为0.2~1.5mg/L
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7. 臭氧在深度处理技术中的作用
➢ 臭氧的氧化力较强，以氧化还原电位表示，在酸性一侧为E＝ 2.07V，在碱性一侧为E＝1.24V。臭氧的沸点为-112℃，融点为19.3℃。
➢ 臭氧溶于水，溶解度与水温呈反比关系。在常温条件下，溶解量 约为20mg／L。
➢ 臭氧在水中自行分解为氧，自行分解的速度由水温和pH值所控制， 高水温与高pH值能够促进分解。
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8. 臭氧处理工艺系统
➢ a. 臭氧发生系统：包括气体的预处理、臭氧发生器、供电设备、 电气控制及检测设备等。
➢ b. 接触反应系统：臭氧接触反应池 ➢ c. 尾气处理系统：活性炭吸收法、化学吸收法、催化氧化法和燃
烧法。 ➢ 臭氧不能贮存，需现场边发生边使用
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➢ b. 控制氯化消毒副产物
臭氧预氧化可以有效控制三氯甲烷（THM）等氯化消毒副产物。
➢ c. 氧化助凝 ➢ d. 臭氧氧化副产物
一类是溴酸盐和次溴酸盐，其中溴酸盐具有强致癌性。另一类是 臭氧化有机物后产生的小分子有机物，如醛类、脂肪酸、羧酸、 酮类等，这些有机物有些具有较强的生物毒性。
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2020年8月2日6时50分
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3. 臭氧氧化有机物的特征
➢ a. 能够被臭氧氧化的有机物种类
蛋白质、氨基酸、木质素、腐殖酸、链式不饱和化合物和氰化 物等。此外，臭氧对CHO-、NH2-、SH-、OH-、NO-等官能团也有
氧化作用。
➢ b. 臭氧氧化有机物的产物
臭氧对有机物的氧化难于达到形成CO2和H2O的完全无机化阶段， 只能进行部分氧化，形成中间产物，如：甲醛、丙酮酸、丙酮醛 和乙酸。
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6. 臭氧消毒
➢ a. 作用：既是氧化剂，又是消毒剂，在水中投入臭氧进行消毒或 氧化通称臭氧化。
➢ b. 臭氧消毒的特点：主要靠·OH的作用，它的氧化作用极强（E0 ＝3.06V）。但作为消毒剂，由于臭氧在水中不稳定，易散失，因 此在O3消毒之后，往往需要投加少量的氯等以维持水中剩余消毒 剂。
孔容积、比表面积、碘吸附值、亚甲蓝吸附值
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深度处理技术简介—活性炭
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4. 吸附作用
➢ 活性炭的吸附主要是由分子间和分子内键与健之间的作用力引起 的，一般称为范德华力。
➢ 活性炭对水中的腐植酸、异臭、色度、农药、烃类有机物、有机 氯化物、洗涤剂和致突变物质等有机物均具有较好的吸附效果。
刘保超
2020年8月2日6时50分
深度处理培训教材
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深度处理工程建设的必要性 三水厂整体工艺流程 臭氧—生物活性炭深度处理技术简介
2020年8月2日6时50分
主要内容
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建设背景
• 水源污染 • 饮用水水质标准提高 • 现有工艺设施老化
• 保障供水安全 • 提高工艺水平，满足水质标准 建设必要性 • 提高供水能力
前臭氧
冲洗水箱 鼓风机房
取水口
取水泵房
平流沉淀池
滤池
清水池
二级泵房
管网
粉末活性炭 高锰酸钾 （应急） （应急）
2020年8月（应急）
后加氯
补加氯
第三水厂（已建）
工艺流程
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一、臭氧
1. 臭氧的物理化学性质
➢ 臭氧的分子式为O3，一般为无色的气体，具有特异的臭味，能够 刺激口、鼻等器官的粘膜。