臭氧生物活性炭工艺原理
活性炭净水机理
活性炭具有非常强吸附能力，能迅速吸附水中的污染物； 活性炭能富集水中的微生物，从而形成生物活性炭； 活性炭表面的生物膜具有生物吸附和生物氧化降解的双重
作用，炭层中的生物膜对活性炭具有再生作用。
臭氧生物活性炭工艺原理
臭氧与活性炭的联合作用
臭氧的投加可以为后续的生物活性炭处理提供充足的氧； 臭氧可以将难生物降解的化合物转化成易于生物降解的有
臭氧生物活性炭深度处理 工艺运行管理
思考问题？
为什么要建设臭氧生物活性炭深度处理工艺？ 臭氧生物活性炭深度处理工艺净水原理是什么？
应如何调试运行？ 臭氧生物活性炭深度处理工艺运行中可能会存在
哪些隐患？应如何应对？ 活性炭滤池前置、后置？下向流、上向流？三种
工艺流程有何不同？
交流内容
1
O3-BAC工艺简介
为什么要建臭氧生物活性炭？
江苏省优质供水要求
全面推进城市供水深度 处理改造全覆盖，力争5 年后自来水出厂能“直 接喝”
为什么要建臭氧生物活性炭？
臭氧生物活性炭深度处理工艺
臭氧生物活性炭工艺原理
臭氧生物活性炭工艺流程
取水泵房
预臭氧接触池
沉淀池
石英砂滤池
出水
清水库
活性炭滤池
后臭氧接触池
臭氧生物活性炭工艺原理
微型动物对生活饮用水质影响的另一个重要方面是致病风 险:直接致病（两虫）、间接致病。
微型动物即使已经被加氯灭活，在管网中仍可以作为细菌 等微生物的生长基质，影响水厂最终的供水水质。
O3-BAC工艺微型动物泄露与控制
饮用水中微型动物的控制
预氧化与混凝沉淀的协同作用； 优化砂滤池的运行管理； 控制炭滤池中微型动物的过度孳生（砂垫层）； 水处理工艺的优化控制（膜处理工艺、活性炭池结合后续
比较常用的方法有：酸洗法、水浸泡法（连续浸泡和间歇浸泡） 和水稀释法。
臭氧生物活性炭工艺调试
生物活性炭挂膜
生物挂膜一般有人工投加菌种挂膜和动态培养自然挂膜2种方法。 生物活性炭挂膜主要受进水水质和滤池运行参数的影响。 生物活性炭挂膜过程中异养菌和自养菌（亚硝酸细菌和硝化细
菌）的生长，氮的形态的转化以及NO2-N积累问题与控制。 如何判断活性炭表面生物膜是否生长成熟？COD，NH3-N，
有机物化合物增加了甲醛、三卤甲烷、五氯酚、敌敌畏等， 修订了四氯化碳； 感官性状和一般化学指标增加了耗氧量、氨氮等，修订了 浑浊度。
为什么要建臭氧生物活性炭？
常规处理工艺的技术局限
取水泵房
混凝沉淀
过滤
出水
清水库
由于常规净水工艺以去除浊度及灭活细菌为主，对于溶解 性有机物、NH3-N的去除能力十分有限，微污染原水经常规 工艺处理后，出厂水无法达到GB5749-2006的要求。
交流内容
1
O3-BAC工艺简介
2 活性炭的特性及选型
3 O3-BAC工艺调试与运行
4 不同工艺流程的比较分析
不同类型活性炭滤池的比较分析
不同类型活性炭滤池的比较分析
不同类型活性炭的表面特征分析
颗粒活性炭外观
柱状破碎炭
压块破碎炭
不同类型活性炭的表面特征分析
空白活性炭的SEM扫描
柱状破碎炭
压块破碎炭
A水厂生产运行情况分析
工艺处理效果
2011年9-12月份炭滤池出水的NH3-N情况
原水中氨氮的去除效果受水温 影响明显，当水温>10℃时， 炭滤池出水的氨氮可以稳定达 到新国标要求。但在水温较低 时，硝化细菌的生长受到抑制， 且活性较低，因此氨氮去除效 果下降，炭滤池出水氨氮 >0.5mg/L。
A水厂生产运行情况分析
砂滤池过滤的组合工艺）。
O3-BAC工艺调试与运行
A水厂生产运行情况分析
工艺处理效果
对引起水中色度的腐殖酸物质，
臭氧能够破坏其炭炭双键、苯
环等生色基团，一日生色基团
遭破坏，水中的色度即可大幅
度降低。此外，臭氧还也可以
氧化铁和锰等无机成色离子，
因此臭氧生物活性炭工艺可以
2011年度深度处理与常规处理出厂水色度比较 很好的降低水中的色度。
交流内容
1
O3-BAC工艺简介
2
活性炭的特性及选型
3 O3-BAC工艺调试与运行
4 不同工艺流程的比较分析
O3-BAC工艺调试与运行
O3-BAC工艺调试与运行
臭氧生物活性炭工艺调试
活性炭运行初期pH的控制
无论采用何种活性炭，运行初期炭滤池出水的pH均会显著升高， 超过GB5749-2006中关于出厂水pH值为6.5-8.5的相关规定。因 此，在生物活性炭滤池工艺调试期间，需要对活性炭进行预处 理以降低其出水的pH值。
活性炭表面粘附着了大量的球菌、杆菌以及丝状菌等，而且压
块破碎炭表面的微生物附着量及密度要高于柱状破碎炭表面。
不同类型活性炭的微生物附着情况
活性炭表面微生物量分析
不同类型活性炭的生物附着情况
（4#为压块破碎炭，16#为柱状破碎炭）
在不同的炭滤池深度，压块破碎炭的生物附着量均高于柱状破碎炭。
不同类型活性炭滤池的比较分析
沉淀池
石英砂滤池
出水
清水库
下向流 活性炭滤池
后臭氧接触池
传统流程，炭滤池进水水质较好，具有生物泄露风险。
不同工艺流程的比较分析
臭氧生物活性炭工艺流程二
取水泵房
预臭氧接触池
沉淀池
后臭氧接触池
出水
清水库
石英砂滤池
下向流 活性炭滤池
改进流程，生物安全性较高，但炭滤池运行可能存在堵塞现象。
Hale Waihona Puke 不同工艺流程的比较分析NO2-N，生物镜检。
O3-BAC工艺调试与运行
臭氧生物活性炭工艺运行控制
相关运行参数的调控
预臭氧与后臭氧投加量的控制； 水厂加氯随季节水质变化的控制； 臭氧生物活性炭工艺各处理构筑物的运行管理； 活性炭滤池运行参数的调控；
臭氧生物活性炭工艺运行控制
溴酸盐控制
原水溴离子含量超过50ug/L时有超标风险； 控制臭氧的总投加量； 投加硫酸铵； 投加双氧水。
A水厂生产运行情况分析
存在问题与应对措施
高温期间藻类孳生 砂滤池中出现沙蚕 低温期间出厂水氨氮可能超标 微型动物泄露隐患
交流内容
1
O3-BAC工艺简介
2
活性炭的特性及选型
3 O3-BAC工艺调试与运行
4 不同工艺流程的比较分析
不同工艺流程的比较分析
臭氧生物活性炭工艺流程一
取水泵房
预臭氧接触池
2
活性炭的特性及选型
3 O3-BAC工艺调试与运行
4 不同工艺流程的比较分析
交流内容
1
O3-BAC工艺简介
2
活性炭的特性及选型
3 O3-BAC工艺调试与运行
4 不同工艺流程的比较分析
臭氧生物活性炭深度处理工艺
臭氧生物活性炭深度处理工艺
为什么要建臭氧生物活性炭？
微污染原水
感官指标色度高 明显泥土气味 铁锰含量较高
常规指标：指能反映生活饮用水水质基本状况的水质指标。 非常规指标：根据地区、时间或特殊情况需要实施的生活
饮用水水质指标。
为什么要建臭氧生物活性炭？
GB5749-2006
指标类别 生物学指标
消毒剂 无机化合物
毒理学指标 有机化合物
感官性状和一般理化指标 放射性物质 总计
GB5749-1985 2 1 10
不同类型活性炭的表面特征分析
空白活性炭的AFM分析
柱状破碎炭
压块破碎炭
压块破碎炭表面起伏较大，高低极差超过1500nm，突起较多，
而柱状破碎炭炭的表面较为平滑，起伏较小，高低极差在
700nm左右。
不同类型活性炭滤池的比较分析
不同类型活性炭的微生物附着情况
表面活性炭的SEM扫描
柱状破碎炭
压块破碎炭
臭氧生物活性炭工艺流程二
净水厂 福州东南水厂 上海徐泾水厂 上海闵行水厂 杭州清泰水厂
处理规模 （万m3/d)
15
4
60 30
原水 闽江下游
淀浦河 （已换成青草沙）
黄浦江 钱塘江
不同工艺流程的比较分析
工艺运行控制
臭氧投加量的控制 预臭氧0.5-0.8mg/L，后臭氧0.8-1.2mg/L。
加氯加氨随季节水质变化的控制 控制出厂水氨氮小于0.5mg/L，余氯满足要求。
炭滤池运行周期的调控 水温稳定在<10℃时，炭滤池运行周期为120h；当水温在10℃至 25℃时，炭滤池运行周期为96h；当水温稳定在>25℃时，炭滤池 运行周期为72h。
不同类型活性炭的运行效果比较
处理效果
不同类型活性炭的CODMn、NH3-N去除情况
在取样期间内，压块破碎炭对于CODMn及NH3-N的处理效果略 高于柱状破碎炭，但区别不大。
不同类型活性炭的运行效果比较
细菌泄露情况
同一运行周期内活性炭滤池的异养菌泄露情况
活性炭表面的生物膜在降解污 染物的同时也给出水带来了生 物安全性风险。在该取样周期 内活性炭滤池出水中的异养菌 总数随着运行时间而明显增加， 且远远超过相关国家标准，因 此运行周期的控制及出厂水的 消毒就显得极为重要。
臭氧净水机理
臭氧的氧化还原电位为2.076mV，具有非常强的氧化能力 臭氧能够有效的杀灭水中的微生物、细菌及藻类 臭氧能够有效的降低过程水的色度、嗅味及铁锰离子浓度 预臭氧具有明显的助凝作用，能够有效的降低混凝剂投加量 后臭氧能够通过氧化作用将大分子难降解污染物转化成小分子
易降解污染物，提高后续生物活性炭的氧化降解能力 在实际生产运行中，应根据水质情况及时调整臭氧投加量