第三章受污染水源水预处理净化新技术2012技术分析.ppt

生物陶粒滤池参数 池高 表面 垫层 陶粒 陶粒 滤速 气水 配水 配气 冲洗 积 高度 高度 粒径 比 方式 方式 方式 4.5m 25m2 0.65m 2m 2-5mm 3.6－ 1：1 穿孔管 穿孔管 气水 6m/h 联冲 3．3 化学氧化预处理 化学氧化预处理主要利用氧化剂的氧化作用去破坏水中的污染物的结构，达到转化或分解污染物的目的。 目前研究比较多的氧化剂有臭氧、二氧化氯、氯气、高锰酸钾、高铁酸钾等。通过使用这些药剂，对水中有机物和其他污染物的去除有明显的效果。 3．3．1 臭氧氧化预处理 1.臭氧氧化的反应机理主要有以下两方面： 直接反应 直接氧化有机物、微生物等，可产生直接氧化产物，但 D反应 反应速度慢，有选择性。 间接反应 通过.OH间接氧化有机物及微生物等，反应速度快， R反应 无选择性。 （.OH反应） 实际上是两种反应综合作用的结果。通常，在高PH和低碱度下，臭氧分子分解迅速，以羟基自由基的氧化为主，而在低PH和高碱度下，则强化了臭氧的直接氧化作用，有利于臭氧的充分利用，增强其脱色、去除有机物及杀菌效果。天然水体PH较低（6.0-8.5），碱度较大，主要通过臭氧直接氧化作用去除有机物。 2.臭氧氧化反应设备 臭氧接触反应设备有： 气泡式：用于受化学反应控制的气－液接触反应设备(如氧化有机物），是我国目前水处理中应用最多的一种。如多孔扩散板式、 塔板式； 水膜式：用于受传质控制的反应设备(如杀菌），如填料塔 ； 水滴式：用于受传质控制的反应设备，如喷雾塔 。 臭氧接触反应设备形式 （1）多孔扩散板式反应器： 多孔扩散装置有穿孔管、穿孔板、微孔滤板、陶瓷滤棒等。运行中采用同向流和异向流两种工艺（见下图12-7、12－8。 同向流缺点是底部臭氧浓度高，原水杂质浓度也大，大部分臭氧被易于氧化的杂质耗掉，而上部臭氧浓度小，此处的杂质较难氧化，低浓度的臭氧往往对它无能为力。因此臭氧利用率较低，一般为75%。当臭氧用于消毒时，宜采用同向流反应器，这样可使大量臭氧尽早与细菌接触，以免大部分臭氧氧化其它杂质而影响消毒效果。 异向流是水流和臭氧化空气分别从顶部和底部进入，让低浓度臭氧与杂质浓度高的水相接触，可保证反应的充分进行，臭氧的利用率可达80%。目前我国多采用这种反应器。 臭氧接触反应设备形式(续） （2）塔板式反应器： 臭氧接触反应设备形式(续） （3）填料塔： 塔内装有填料，废水经塔上部配水装置均匀分布到填料上，形成水膜沿填料表面向下流动，臭氧化空气流从塔底部上升通过填料间，并与废水逆向接触，尾气从塔顶排出。这种反应器主要用于受传质控制的反应，但当废水中悬浮物浓度高时易堵塞。 （4）喷雾塔: 废水从塔顶或塔侧面进入，由喷头分散成细小的水珠，水珠在下落过程中，同上升的臭氧化空气接触，在塔底聚集流出，尾气从塔顶排出。这种设备简单、造价低，但对臭氧的吸收能力低，喷头也易堵塞，废水预处理要求高，主要适用于受传质速率控制的反应。 3.臭氧氧化预处理的效果： a.除藻除味：臭氧投加量为2mg/l时，能提高滤池除藻率10－20％；臭氧对鉄、锰、硫等无机离子产生的臭味容易通过氧化去除，但由有机物产生的臭味则不易去除。 b.控制氯化消毒副产物：因臭氧氧化可部分降低三卤甲烷前质物，并降低三氯乙酸等难挥发性卤代有机物的生成。 c.臭氧氧化具有助凝作用：通过氧化有机物破坏其对胶体的保护作用达到促进混凝、减少混凝剂用量的目的。 d.臭氧氧化副产物：不完全氧化、产生有机酸、醇、醛等有机物，可提高水中有机物的可生物降解性。 3．3．2 高锰酸钾氧化预处理 即利用高锰酸钾的氧化能力对原水中有机物进行氧化分解的一种方法。 1.高锰酸钾特性：酸性条件下氧化性强、水溶液呈紫红色。 2.高锰酸钾去除有机物机理： a.直接氧化 b.