文档介绍：臭氧-生物活性炭深度处理工艺的水质安全性研究进展∗
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潘章斌贾瑞宝
(,山东济南 250101;2 济南市供排水监
测中心,山东济南 250033)

摘要:臭氧-生物活性炭深度处理工艺是当前应用最广泛、技术最成熟的给水处
理技术,但该技术在应用过程中也存在着影响饮用水水质安全性的因素。本文系
统介绍了臭氧-生物活性炭工艺出水细菌泄漏、臭氧化副产物以及生物可同化有
机碳等问题,探讨了臭氧-生物活性炭水质安全问题的解决方案。
关键词:臭氧-生物活性炭; 深度处理;微生物泄漏;溴酸盐;生物可同化有机
碳
1 前言
以去除细菌和浊度为主要目的的常规水处理工艺只能去除水中 20%-30%的
有机物,对浊度的去除率也仅为 50%-60%,因此经常规处理后饮用水水质安全
[1]
难以保证,不能与现行国家水质标准相适应。而臭氧-生物活性炭工艺(O3-BAC)
[2]对于削减原水中各种有机物非常有效,已成为饮用水深度处理主流工艺技术。
O3-BAC 工艺是将活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解及臭
氧灭菌消毒四种技术集成为一体的工艺。从 20 世纪 60 年代开始,欧洲一些国家
中国城镇水网就用到生物活性炭技术来处理饮用水,并取得良好的效果。德国杜赛尔多夫水处
理厂首先采用臭氧-生物活性炭技术,随后的意大利都灵市新水厂、改建的佛罗
伦萨市水厂、罗马市布拉契诺湖水厂和日本的几座水厂均采用了此技术。我国自
20 世纪 80 年代开始研究 O3-BAC 工艺,目前在深圳、大庆、昆明、常州等地区

∗基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07422);山东省“饮用水安全
保障技术”泰山学者建设工程专项。
已有水厂运行,我国对 O3-BAC 的研究和应用正处于迅速发展阶段。但 O3-BAC
技术在应用过程中也存在着影响饮用水安全性的因素,例如工艺出水的微生物安
全性问题[3],以及臭氧化副产物和生物可同化有机碳(AOC)问题,本文就这些
问题的产生及消除方面的最新研究进展进行综述。
2 臭氧-生物活性炭的安全性问题
微生物安全性问题
生物活性炭上微生物分布特性
王振宇等[3]利用聚合酶链反应—变性梯度凝胶电泳(PCR—DGGE)对臭氧—
生物活性炭工艺中BAC上的微生物群落结构进行了解析,研究结果表明:随着运
行时间的增加,BAC系统中菌群结构的相似程度和种群的多样性逐渐增高,最初
定植的菌株能在BAC上稳定存在,即生物系统具有良好的稳定性。金鹏康[4]指出
生物活性炭床内生物量呈现沿炭层深度从上到下逐渐减少的分布特征。在炭床中
上部,好氧及兼性菌数量极大,厌氧菌虽然在炭床底部占主导,但其数量较少,
因此在整个生物活性炭床内,好氧菌处于优势菌的地位。研究还发现生物量与活
性炭比表面积和总孔容有很大的相关性,,影响微生
物生长的孔径范围主要是5 nm以下的微孔,此范围内的孔容越发达则生物量越大
[5]。ARTURO A. MASSOL-DEYA等[6]研究发现活性炭表面分为光滑区、粗