去除水中有机物的几种工艺介绍及效果对比

去除水中有机物的几种工艺介绍

一、各种处理工艺去除有机物的效果

(1) 常规处理对不同分子量有机物的去除率常规处理是指混凝、澄清过滤工艺。实际的生产运行是以出水的浊度为工艺的控制日标,混凝剂投加量低于烧杯试验。滤后水浊度约5NTU以下。常规处理对非溶解性有机碳去除率为94%左右,对相对分子质量10000以上。的溶解性有机碳去除80%左右,对相对分子质量1000~10000有机碳只去除30%左右,低于1000的有机碳反而增加。因此常规处理对相对分子质量大于10000的有机物是十分有效的,对低于1000的有机物没有去除效果,反而会引起增加。根据水源水中一般的有机物分子量特点,常规处理对有机碳去除基本在40%以下,一般为30%。简而言之,常规处理去除的有机物主要为相对分子质量大于1000的分,对低分子量有机物去除作用很小。因此如果希望提高给水处理中对有机物的去除效率,单纯依靠常规处理是不可能实现的。

混凝去除有机物的机理主要有三个方面:①带正电的金属离子与带负电的有机物胶体发生电中和而脱稳凝聚;②金属离子与溶解性有机物分子形成不溶性复合物而沉淀;③有机物在矾花表面的物理化学吸附。有机物形态不同,其去除机理也不一样。对于相对分子质量大于10000的有机物,其形态呈胶体状态,主要靠机理①和③的作用去除,分子量愈大,憎水性愈强,愈易被吸附在矾花表面,去除率越高。对于相对分子质量在1000~10000的有机物,其形态可能处于胶体和真溶液之间,去除机理主要是脱稳凝聚、聚合沉淀和表面吸附的综合作用,去除不彻底。常规处理工艺对 CODMn的去除率一般为20%~30%。

(2) 活性炭对不同分子量有机物的去除作用活性炭是具有弱极性的多孔性吸附剂,具有发达的细孔结构和巨大的比表面积,是目前微污染水源水深度处理最有效的手段,尤其去除水中的农药、杀虫剂、除草剂等微污染物质和臭味、消毒副产物等,是其他水处理单元工艺难于取代的。但活性炭对有机物的去除也受有机物特性的影响,主要是有机物的极性和分子大小的影响。同样大小的有机物,溶解度愈大、亲水性愈强,活性炭对其吸附性愈差,反之对溶解度小、亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物、石油和石油产品等具有较强的吸附能力,对合成染料、胺类物质及其他人工合成有机物有好的去除效果。

除了有机物极性以外,活性炭的孔径特定也决定了活性炭对不同分子大小的有机物的去除效果。活性炭可吸附有机物的最大相对分子质量约为5000大于5000的有机物由于空间位阻效应而难于进入活性炭的微孔,因而其吸附率较低。活性炭对相对分子质量500~3000的有机物有十分好的去除效果,对小于500和大于300的有机物难以去除。综上,活性炭主要吸附小分子量有机物特别是相对分子质量在500-300的有机物。

(3) 生物处理技术对不同分子量有机物的去除生物滤池对低分子量有机物有良好去除作用,对于相对分子质量大于10000的有机物没有去除效果。

(4) 生物处理对有机物的去除机理主要有以下几个方面:①微生物对小分子有机物的降解②微生物胞外酶对大分子有机物的分解作用;③生物吸附絮凝作用。

(5) 强化常规处理工艺如投加高锰酸钾,投加粉末活性炭,强化混凝,强化过滤,对CODM去除率可提高30%~40%不等。

(6) 预臭氧常规工艺对 CODMn去除效果较好,一般为35%~40%,对氨氮的去除也有较好的效果。

(7) 臭氧活性炭工艺对去除率为40%~50%,对氨氮的去除率为70%~90%。

(8) 常规工艺后增加臭氧活性炭或者只有活性炭对 CODMn的总去除率可达到50%左右,对氨氮去除率可达70%~90%。

(9) 生物预处理或化学预氧化常规工艺臭氧活性炭对CODm去除率为60%左右，对氨氮去除率大于90%。

(10) 预臭氧生物预处理-常规工艺臭氧活性炭工艺对去除率大于60%,可解决水中有机物、氨氮和藻类的多重污染问题。