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饮用水的光氧化技术是利用可见光或紫外光的照射作用下,进行复杂反应来深度处理饮

用水的技术[18]。光氧化技术具有极强的氧化能力,有机物去除效率高,对水中有机优先
控制的污染物也能有效分解。20 世纪 80 年代以后,该技术将研究范围扩大到饮用水深度
处理领域,但都还处于实验室和中试阶段,目前研究较多的是光激发氧化技术和光催化
氧化技术。

  

光激化氧化技术是以 O3、H2O2、O2 和空气等作为氧化剂,将氧化剂的氧化作用和光化

学辐射相结合,可产生氧化能力极强的自由基如·OH 等,其氧化效果要比单独使用 UV
或 O3 好。吕锡武[19]对 UV-O3 技术应用于饮用水深度处理的研究表明,自来水中苯、甲苯、
乙苯在氧化 1h 后,其浓度均降至检测限以下;三氯甲烷、四氯化碳经 2h 处理,去除率达
90%以上;自来水中 169 种有机物经 2h 处理,广谱分析显示去除率 65%以上。但该技术的
建设投资大,运行费用高,限制了其应用。

  

光催化氧化是在水中加入一定数量的半导体催化剂(如 TiO2、WO3、Fe2O3 及 CdS 等),

在 UV 辐射下产生强氧化能力的自由基,氧化水中的有机物[20]。研究较多的是采用过渡
金属 TiO2 为代表的钛系半导体为催化剂。国内外大量研究表明,纳米 TiO2 光催化氧化技
术对水中污染物的去除具有广泛的适用性,对水中的卤代脂肪烃、硝基芳烃、多环芳烃、杂
环化合物、烃类、酚类、表面活性剂、农药等都能有效降解,在饮用水深度处理方面具有广
阔前景。也有实验表明,用 TiO2 作催化剂,在光照下可使 60 种含氯有机化合物发生氧化还
原反应,生成 CO2、H2O 和其他无害的无机物[21]。该方法的氧化性强,对分解对象无选择
性,能够最终使有机物完全矿化,在饮用水处理中有明显的优越性[22]。但光催化氧化的
处理费用高,设备复杂,在经济上还不能扩大应用,只限于小规模水量的处理[14],而且
光催化氧化法在实际应用中还面临着催化剂中毒后的再生问题。

  

2.3

  活性炭吸附技术

  

活性炭处理技术是 20 世纪 60 年代国内外广泛应用的深度处理技术,是完善常规处理工

艺以去除水中有机物最成熟有效的方法之一[23]。以活性炭为代表的吸附工艺,由于原料来
源广泛,吸附容量大,能吸附水中大部分可溶性有机物质,对色、臭、味、农药、氯化物等其它
有机物有良好去除率而被逐渐重视,是处理有机污染物的优先实用技术。在水处理中使用
活性炭,能较有效去除小分子有机物,但受孔结构的制约对大分子有机物的去除很有限。当
水中有机物含量较高时,势必会使活性炭的吸附加速饱和,缩短使用周期。而且对极性短链
含氧有机物及卤代烃的去除能力不高,故常与其它方法联用。

  

2.4

  生物活性炭技术

  

生物活性炭技术(BAC)是随着活性炭在饮用水处理中的大量使用而出现的。它是指水

处理过程中,有意识的助长在颗粒活性炭吸附中的好氧生物活性的处理工艺,主要通过
臭氧氧化,活性炭吸附,微生物降解这三个作用的协同配合,来达到去除水中污染物的
目的[24]。20 世纪 70 年代的德国慕尼黑市 Dohne 水厂对臭氧-生物活性炭工艺进行了中试,
试验表明,采用预 O3 生物活性炭工艺后的出水,要优于原有的预氯化活性炭吸附[22]。目前,
BAC 技术在欧洲应用最广泛的是对水进行深度处理,这项技术能有效地去除腐殖质[25]。
近 10 年来,欧洲各国对 BAC 技术机理及工业应用的研究兴趣不断增加。除了应用于处理
微污染水源水、染料废水、制药废水、生活污水等外,最新应用的研究还包括处理胶片废水
[26],石油工业废水[27]及食品废水[28]等。70 年代开始,我国也开始了对生物活性炭的研
究,在理论研究的基础上,大庆石化总厂、北京石化总厂、北京燕山石油化工区、北京田山
村水厂等陆续采用此法深度处理水,都达到了预期的效果[16]。

  

生物活性炭技术与单纯的活性炭相比[24],有着很大的优势:BAC 可提高原水的可生化