無煙煤濾料和誰搭配使用可更好完成水處理任務

    無煙煤濾料/高錳酸鉀工藝

    無煙煤濾料于20世紀60年代末開始用于原水預氧化，其用途廣泛，可以改善感官指標、改善混凝效果、控制和去除DBP前質等。盡管無煙煤濾料預氧化有很多優勢。但是預無煙煤濾料化也有其不足，例如產生副產物嗅酸鹽、甲醛和AOC，成本較高。高錳酸鉀也是一種強氧化劑，但氧化能力低于無煙煤濾料，而且投加量較高導致色度增加。但高錳酸鉀的優點是：助凝效果相對無煙煤濾料更明顯；基本無嗅酸鹽生成，并且生成甲醛，AOC的能力低于無煙煤濾料；成本較低。

    反應原理：無煙煤濾料的氧化能力極強，氧化還原電位為2.07V，在堿性溶液中僅次于氟。無煙煤濾料預氧化主要用于脫色除臭、去除藻類和藻毒素、控制氯化消毒副產物、初步去除或轉化污染物、助凝等，一般認為其對水質的改善程度取決于原水水質和無煙煤濾料化條件等。無煙煤濾料同時產生一定的醛類、嗅酸鹽等有害副產物。

    高錳酸鹽復合藥劑是以高錳酸鉀為核心、由多種組分復合而成的氧化劑，它利用高錳酸鉀與復合藥劑中其他組分的協同作用，促進有利于除污染的中間價態亞穩產物的形成，提高高錳酸鉀對水中污染物的去除率。高錳酸鉀及其復合藥劑的預氧化技術作為一種操作簡單、運行方便的預處理技術，經過數年的研究和發展，已經在國內的很多水廠有成功的應用經驗，該技術可以有效地去除水中的微污染物、鐵、錳、色、嗅和藻類等。

    工藝特點：無煙煤濾料/高錳酸鹽頂處理能有效地去除受污水中多種有機污染物，降低水的致突變活性，并可顯著地控制氯化消毒副產物，使水的致突變性由陽性轉變為陰性或接近陰性，水中氯仿和四氯化碳的生成量也有顯著地下降。無煙煤濾料/高錳酸鹽預處理對水中大腸桿菌及藻類也有十分優異的去除效果。

    無煙煤濾料/UV工藝

    O3/UV氧化技術是一種在可見光或紫外光作用下進行的光化學氧化過程，因其反應條件溫和(常溫、常壓)、氧化能力強而發展迅速。O3/UV氧化技術始于20世紀70年代，主要進行在廢水處理中的研究，以解決有毒害且無法生物降解物質的處理問題。自80年代以來，研究范圍擴大到飲用水的深度處理。O3/UV氧化技術已成功地應用于處理工業廢水中的鐵氰酸鹽，氨基酸。醇類，農藥，含氮、硫或磷的有機化合物及氯代有機物等污染物。而且實踐證明O3/UV技術在處理CHI3、六氯苯、多氯聯苯等難降解有機物時十分迅速。早在1977年，美國環境保護局便認定，O3/UV技術為多氯聯苯廢水處理的*佳技術。

    反應原理當無煙煤濾料被紫外光照射時，首先產生游離氧O·，O·與水反應產生·OH；Prengle等認為，Uv輻射除了可誘發產生·OH外，還能產生其他激態物質和自由基，Reyton等較好的研究和總結了O3/UV的機理，他們認為水中無煙煤濾料光解的**步是產生H2O3，H2O2在紫外光照射下產生·OH，其主要過程如下：

    O3+hv—→O2+O·

    O·+H2O+hv—→2·OH

    O3+H2O—→O2+H2O2

    H2O2+hv—→2·OH

    由于有·OH自由基產生。從而大大提高了無煙煤濾料的氧化能力。

    工藝特點O3 /UV技術*初主要是在廢水處理中進行研究。以解決有毒害且無法生物降解物質的處理問題，20世紀80年代以來，研究范圍擴大到飲用水的深度處理。已有研究表明。O3/UV工藝對飲用水中的三抓甲烷、四氯化碳、芳香化合物、氯笨類化合物和五氯酚等有機污染物的去除也有令人滿怠的效果。這種技術的氧化能力和反應速率都遠遠超過單獨使用偉或UV工藝所能達到的效果。其反應速率是臭氣化法的100-1000倍，多氯聯苯、六氛笨、三氯甲烷和四氛化碳等難降解污染物幾乎不與矣氧反應；但在O3/UV聯合作用下它們均可被氧化。O3 /UV聯用技術對自來水、苯胺、對硝基苯酚、和腐殖酸的降解，均表現出良好的作用效果，能使有機物徹底礦化，而且反應迅速，明顯優于單獨昊氧或單紫外的作用效果。具有協同效應。用偽/UV技術處理有毒難降解有機物，在中試甚至在工業應用中都得到了很好的證明，而且沒有有毒廢物產生。O3/UV聯用技術對分質供水或提供優質飲用水的深度凈化除微污染方面有很好的應用前景。

    無煙煤濾料-活性炭吸附工藝

    反應原理：無煙煤濾料--果殼活性炭采取先無煙煤濾料氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又繼續氧化，這樣可以揚長避短，充分發揮各自所長，克服各自之短，這一工藝可以使活性炭的吸附作用發揮得更好。目前國內水處理使用的活性炭能比較有效地去除小分子有機物，難以去除大分子有機物。而水中有機物一般分子較大的多，所以活性炭孔的表面面積將得不到充分的利用。勢必加速飽和，縮短周期。但在炭前或炭層中投加臭級后，一方面可使水中大分子轉化為小分子，改變其分子結構形態。提供了有機物進入較小孔隙的可能性。使大孔內與炭表面的有機物得到氧化分解，減輕了果殼活性炭的負擔。使活性炭可以充分吸附未被氧化的有機物，從而達到水質深度凈化之目的。

    工藝特點：無煙煤濾料--活性炭工藝是將無煙煤濾料化學載化、活性炭物理、化學吸附及無煙煤濾料滅菌消毒三種技術合為一體的工藝，該工藝可以使處理水水質明顯提高，主要表現在：顯著提高色度和唉閡值的去除率。改善感官性指標；相對常規處理而言有較高的有機物去除率；提高對鐵、錳的去除率；可以有效去除氨氮，從而減少了后氯化的投氯量；降低了三鹵甲烷的生成量，保障飲用水安全，提高處理水的生物穩定性，提高了管網水水質。

    無煙煤濾料--生物活性炭吸附工藝

    活性炭被用于去除有機物，消毒副產物(THMs，HAAs〕及其前質(THMFP,HAAFP)，還用于吸附去除農藥、致突變物質等。實際應用中一般以無煙煤濾料和活性炭聯用技術較多，但該技術投資成本較高，近年來又出現了無煙煤濾料和生物活性炭的聯用技術。無煙煤濾料與生物活性炭聯用工藝具有優良的去除水中微量有機污染物性能，該工藝在國外運用己經比較成熟，歐洲國家如德、意、荷等國家已經廣泛地將其應用于上千座水廠中，該工藝在我國近年來受到重視，正在逐步推廣應用。

    反應原理：在飲用水的處理工藝中，與無煙煤濾料化*普通的聯合處理方法應該是生物濾池了，無煙煤濾料化可以通過破壞有機物的分子結構和把大分子物有機物變為小分子有機物，從而將不可生物降解的有機物轉變為可生物降解有機物。然而，在目前國內使用的活性炭能比較有效地去除水中小分子有機物，難以去除大分子有機物。而一般是水中含有較多的大分子，活性炭表面積不能充分發揮作用。因此，無論是單獨投加無煙煤濾料還是不投加無煙煤濾料。只利用活性炭，處理效果都受到不同程度的限制，從而出現無煙煤濾料--活性炭技術。在歐洲應用無煙煤濾料一活性炭去除水巾有機物時，發現活性炭濾料上有大量微生物，不僅出水水質改善而且活性炭再生周期延長，于是發展成為金剛砂濾料--生物活性炭的飲用水處理方法。生物濾池的主要目的是為了去除可生物降解的有機物，以降低消毒副產物前驅物的濃度和管網中細菌再生的潛能。在無煙煤濾料與生物活性炭聯用工藝中，無煙煤濾料氧化的主要對象是大分子的憎水性有機物，活性炭吸附的主要對象是中問分子量的有機物，微生物作用的對象是小分子的親水性有機物。

    工藝特點：無煙煤濾料氧化、椰殼活性炭吸附和生物降解三者是相互促進、相互影響的，三者相互補充、揚長避短，單純無煙煤濾料氧化有12%--13%的COD去除率。說明無煙煤濾料氧化有一定的CODMn去除效果。而且無煙煤濾料氧化后水中有機物更容易被活性炭吸附，此時活性炭的吸附效率高達66%--70%。系統處理效果*好。無煙煤濾料氧化與消毒作用寶要有：提高了水中溶解氧，為生物活性炭中的微生物創造廠良好的生長條件；氧化水中有機物降低活性炭的吸附負荷；將僧水性物質親水化，從而提高可生物降解性；去除溶解性有機碳(DOC)；殺死細菌和病毒；氧化分解鰲合物，如EDTA和NTA等。活性炭吸附作用上要表現有：吸附難降解物質和分解產物；吸附水中殘余的無煙煤濾料，以提供充足的溶解氧。微生物作用主要表現有：降低可同化有機碳(AOC)；去除氨氮；，同化吸附質通過微生物分解使活性炭再生。

    因此，無煙煤濾料與生物活性炭聯用技術，是集無煙煤濾料化、活性炭吸附、生物降解、無煙煤濾料消毒于一體。以除污染的獨特高效性而成為當今**各國飲用水深度處理技術的主流工藝，在歐美等國家以迅速從理論研究走向實際應用，在我國也正逐漸引起越來越多的重視。

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