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活性炭吸附用于城市污水地下回灌深度处理技术研究

活性炭吸附用于城市污水地下回灌深度处理技术研究

仝贵婵 吴天宝 云桂春

提要 以城市污水处理厂二级生物处理出水地下回灌为回用目的,研究了活性炭吸附深度处理工艺。通过静态吸附试验选定了适于处理二级出水的粒状活性炭,并运用ADSA软件对有机物在活性炭上的吸附行为进行了分析。将活性炭吸附同混凝砂滤相结合,研究两种不同组合工艺对有机物的去除效果,筛选出了适于城市污水处理厂二级出水地下回灌的深度处理工艺,再生水中以DOC表征的有机物浓度可达3mg/L~4 5mg/L以下。

关键词 污水回用 地下回灌 深度处理 活性炭吸附 有机物

当今世界各国解决缺水问题时,城市污水被选为可靠的第二水源,在未被充分利用之前,禁止随意排放到自然水体中去。我国水污染防治途径是 节水、减污、净水、回用 ,其中 回用 已被作为一条基本政策提出[1]。污水回用更是缺水地区的必然选择。城市污水经深度处理后地下回灌,返回到地下水源,再同原水源一起作为新的水源被开发。这种方式对回灌水水质要求较高,循环的周期也长,但却可以提供高品位的用水 饮用水,充分体现了 减量化、无害化、资源化 的原则。地下水回灌技术在我国刚刚起步,所以对地下水回灌技术的研究具有重要意义。

在地下水回灌工艺流程中,有机污染物是需要优先控制的对象[2]。活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积,对水中溶解性有机物、人工合成的有机物以及生物法和化学法难以去除的有机污染物都有较强的去除效果。所以活性炭吸附技术是城市污水地下回灌工艺流程中必不可少的手段。

1 试验部分

本试验所用原水是北京市高碑店污水处理厂的二沉池出水。参照美国和德国地下水回灌的水质标准,本研究要求经深度处理后的再生水水质达到表1的要求[3]。其中DOC指溶解性有机碳。

表1 本研究要求的再生水水质

参 数原水水质出水要求

D OC/mg/L6 5~8 03 0

COD/mg/L15~288 0

UV254/m-111~14/ 研究结果表明[3],原水直接经土壤渗滤处理后出水水质改善不大,不能达到回灌的要求。因此,在土壤渗滤前,用活性炭进行深度处理。

1 1 试验材料

经初步筛选后,选择两种国产活性炭:ZJ-15型煤质柱状炭和GH-16型杏核无定形炭作为研究对象。

1 2 试验方法及设备

1 2 1 静态吸附试验

静态试验采用水平摇床振荡法[4]。粒状活性炭经高纯水洗涤后,在110 下烘干3h,用球磨机研磨,取通过300目标准筛网的粉末炭备用。用移液管各取150mL原水水样加12个250mL有塞磨口锥形瓶中,分别加入不同重量的活性炭粉末(0 0015g ~0 3750g),其中留两个瓶不加活性炭作为空白对照;在振荡器上振荡直到达到吸附平衡,然后用0 4 m的核孔膜过滤,取滤后液进行分析。本研究的吸附平衡时间采用24h。

1 2 2 动态吸附试验

将活性炭吸附的动态试验同混凝、过滤等单元处理工艺结合起来,选定2种预处理工艺。即工艺1 原水 砂滤 粒状活性炭过滤;工艺2 原水 混凝沉淀 砂滤 粒状活性炭过滤。在这两种工艺中,为防止悬浮物堵塞炭层,更有效地利用活性炭的吸附能力,在活性炭柱之前加砂滤柱。为更有效地去除悬浮物及胶体,在工艺2中加入混凝沉淀处理单元,这样对比工艺1和工艺2,即可考察工艺中加入混凝沉淀处理单元对出水水质(或对原水中有机

16 给水排水 Vol 25 No 10 1999

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