可生物降解有机物的去除机制

发布网友发布时间：2022-04-22 09:05

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热心网友时间：2022-06-08 04:24

现有水厂常规工艺一般由混凝、沉淀（澄清）、过滤和加氯消毒组成，大量研究表明常规工艺对水中有机物去除能力有限，主要对大分子量的有机物（腐殖质、胶体物质）去除较为有效；而对水中可生物降解有机物（BDOC与AOC）的去除率一般小于30%，且波动较大，受源水水质、水温影响大。这是因为混凝剂易与憎水性强的大分子有机物螯合，发生电性中和与吸附架桥作用，使其得到有效的去除；而小分子有机物亲水性强，在水中接近于真溶液状态存在，不易于混凝剂结合或被絮体吸附，故去除效果不佳。
此外，水源水中低腐殖质含量和低DOC浓度，都是常规工艺对有机物去除效果差的原因。Volk等人的研究发现，低pH值下的强化混凝使DOC与BDOC的去除均得到了改善, DOC与BDOC含量的减少可使得消毒过程中副产物生成量减少；但对AOC的去除没有影响，这可能是因为AOC为小分子的非腐殖质物质组成。强化混凝以及强化过滤是在现有工艺基础上进行改造，不用增加构筑物，改造费用和运转费用增加很少，是改善净水处理效果的最为经济可行的方法。从AOC和BDOC的定义来看，它们代表的是细菌易利用分解的有机物，无疑生物处理是去除可生物降解有机物有效的单元处理工艺。目前给水生物处理技术主要采用生物膜的方法，其能直接降解小分子量亲水性的有机物，利用胞外酶分解大分子量有机物，并对大分子有机物具有一定的生物吸附作用。经生物处理后还能降低胶粒的Zeta电位，使胶粒更容易脱稳。
Kooij 报道生物滤池出水可使AOC含量低于10μg乙酸碳/L。 Huck等报道运行70天煤砂双层生物滤池出水AOC能达到低于50μg乙酸碳/L的水平。有报道生物前处理可使AOC去除率达45%。生物处理对可降解有机物的有效去除使得饮用水生物稳定性大大提高，减少了消毒剂的用量以及细菌的再生长，因而已成为给水处理中倍受关注的工艺方法。活性炭吸附也是去除水中可降解有机物的有效单元工艺。其具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，有机物的极性与分子大小是活性炭对有机物去除的主要影响因素。溶解度小、亲水性差、极性弱、分子不大的有机物较易被活性炭吸附。研究发现活性炭对中小分子量有机物具有了强吸附能力，因而对AOC和BDOC的有着良好去除作用。活性炭工艺如与臭氧联用或长期使用形成生物碳后，生物降解作用将会使去除效果有进一步的提高。吴红伟等发现新活性炭单元因其吸附作用对AOC的去除效果稳定在30%左右，如和臭氧氧化联用，去除效果能提高到50%以上。