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浅谈臭氧、活性炭技术在饮用水深度处理中的应用 ——洛杉矶水厂与鹊华水厂新工艺对比 鹊华水厂 罗赋聪 摘要：主要探讨臭氧、活性炭深度水处理工艺在实际供水环境中 的应用，总结工艺的特点及应用实际效果，为臭氧、活性炭深度 水处理工艺的进一步发展提供技术支持 关键词：臭氧 活性炭 城市供水 引言：臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史，但是 由于其技术复杂、成本昂贵，是应用受到限制。本世纪七十年代， 由于水污染的加剧和公众健康意识的提高，迫使人民在传统水处 理工艺的基础上采用新的手段，保证供水水质符合更加安全的饮 用水标准。经过进二十年的研究和实践，以臭氧为主组成的复合 应用技术，以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。 进入八十年代以来，由于美国环保局提出了新的水质标准，对出 厂水和管网水的消毒作了更加严格的规定，同时又对减少水中的 消毒副产物作出进一步的限制，这双重的压力迫使国内的水厂不 得不考虑采用臭氧化、强化混凝和生物过滤等技术来达到供水要 求。因而臭氧化深度处理技术改造正在全国范围内兴起。 一、 洛杉矶水厂工艺概况 洛杉矶水厂于1987年4月正式投产，是全美最大的臭氧化水 厂，最高日处理量230万 m³，平均日处理量160 万m³。原水来 自内华达西拉山的东坡，积雪融化的水，采用渠道和水管两种输 水方式，经540 km距离，重力输送至水厂。原水浊度2NTU 左右， pH8-8.5，TOC平均1.5mg/l，水质较好。 1.1工艺流程 洛杉矶水厂的主要工艺过程包括： 1.1.1预臭氧化 臭氧发生器设计采用5台(4用1备)，臭氧发生量149kg／h。 臭氧接触室共 4 座，单池尺寸为 30×9×6m，臭氧投加量 1.0-2.0mg／l，停留时间 5min，尾气由接触室顶部集中抽送到 臭氧尾气破坏装置中，将尾气中臭氧降至0.1 mg／l以下，排入 大气。 1..1.2混凝 快速混合池共8个，单池尺寸为3×3×4.3m，各安装快速搅 拌器，把混凝剂快速均匀地扩散至水中。混凝剂投量为：阳离子 聚合物1.3 mg／l，三氯化铁1.1 mg／l。混合时间0．86s。絮 凝池36 个，单池尺寸 7.6×7，6×6.1 m，停留时间10 min。 1.1.3过滤 滤池24 只，单池面积130m²，无烟煤滤料，厚度1.83 m，有 效粒径 1.5mm，均匀系数 1.5。采用 3 段式气水混合反冲洗：首 先气水同时冲洗，通气时间 1min，冲洗强度 20 l/(s·m²)，水 冲2 min，冲洗强度6.8 l/(s·m²)；然后单水高速反冲5 min， 冲洗强度 17 l/(s·m²)；最后低强度漂洗 2 min，冲洗强度 15 l/(s·m²)。冲洗效果良好，滤料表面不易结块，滤层不形成泥 球。 1.1.4消毒 由于预臭氧化的作用，最后消毒时，三卤甲烷大大减少。4 台加氯机容量124kg／h，最大加氯量5.6mg/l。 二、 臭氧化技术特点与应用效果 2.1臭氧采用纯氧发生 洛杉矶水厂采用管式水冷臭氧发生器，使用 9.5-10.5kV、 600Hz高压中频交流电，以纯氧为原料产生臭氧，臭氧浓度按重 量计可达6％。氧气由洛杉矶水厂的低温氧气发生厂供应，日产 45,360kg，氧气从空气中制备，纯度达 95％。为了满足生产过 程中臭氧用量的不同需要，氧气产量可在设计能力的 100％到 60％之间进行调节。每日还产生大约 l,820kg 的液态氧，贮存 在一个35,250l的液氧罐内。液态氧可在需氧高峰期间增加氧气 的供应，也是氧气厂停机时的后备供氧源。 臭氧发生器原设计采用5台，1993 年又添置了1台臭氧发生 器，以增加臭氧的投加能力。1997 年，其中的 1 台臭氧发生器 进行了改造，将原有的玻璃放电管改换为陶瓷放电管，将产量提 高近 1 倍，并可节约能量。目前的总装机能力为 250 kg/h。运 行时，臭氧的产量可通过增减臭氧发生器的工作台数，在系统能 力的25％到100％之间进行调节，氧气的流量及发生器的功率均 可自动控制。 2.2臭氧以微孔扩散方式接触反应 预臭氧化之前，水仅在入口处经过筛网过滤。臭氧注入接触 池，水深≤6.10m，水力停留时间≤5min。池内的导流墙可以使 水的短流降至