《城鎮(zhèn)給水臭氧活性炭處理技術(shù)規(guī)程》 （征求意見稿）

ICS

團體標準

T/CECA:2××—201×

城鎮(zhèn)給水臭氧活性炭處理技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforozoneandactivatedcarbontreatment

ofurbanwatersupply

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施

中國勘察設(shè)計協(xié)會發(fā)布

1總則

1.0.1為規(guī)范城鎮(zhèn)給水臭氧活性炭處理工程的設(shè)計、施工和驗收及運行維護，做

到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、管理方便，制定本規(guī)程。

【條文說明】

說明本規(guī)程的編制目的。

1.0.2本規(guī)程適用于采用臭氧活性炭處理工藝的城鎮(zhèn)給水廠新建、擴建和改建中

工程的設(shè)計、施工、驗收及運行維護。

【條文說明】

關(guān)于本規(guī)程適用范圍的規(guī)定。主要適用于采用臭氧活性炭處理工藝的城鎮(zhèn)給

水廠工程。

1.0.3臭氧活性炭處理工藝應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、常規(guī)水處理工藝及處理后水質(zhì)要求，

結(jié)合給水廠條件，通過試驗或按相似條件下已有的運行經(jīng)驗，合理選擇。

【條文說明】

臭氧活性炭處理工藝與給水廠常規(guī)處理工藝有不同的組合方式，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、

給水廠現(xiàn)有條件，合理選擇。

1.0.4城鎮(zhèn)給水臭氧活性炭處理工程的設(shè)計、施工、驗收及運行維護，除應(yīng)符合本

規(guī)程的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

【條文說明】

明確了本規(guī)程與其他標準、規(guī)范的關(guān)系。

1

2術(shù)語

2.0.1臭氧活性炭處理工藝ozoneactivatedcarbonprocess

利用臭氧氧化、顆?；钚蕴课郊拔⑸锝到馑M成的凈水技術(shù)。

2.0.2預(yù)臭氧pre-ozonation

設(shè)置在混凝沉淀或澄清工藝之前的臭氧凈水工藝。

2.0.3后臭氧post-ozonation

位于生物活性炭吸附池之前的臭氧凈水工藝。

2.0.4臭氧接觸時間ozonecontacttime

臭氧氣體擴散到處理水中并完成反應(yīng)所需要的時間。

2.0.5臭氧接觸池ozonationcontactreator

使臭氧氣體擴散到處理水中并使之與水全面接觸和完成反應(yīng)的處理構(gòu)筑物。

2.0.6臭氧尾氣off-gasozone

臭氧與處理水接觸氧化后，自臭氧接觸池頂逸出的含臭氧的氣體。

2.0.7生物活性炭吸附池biologicalactivatedcarbonfilter

由顆?；钚蕴孔鳛榻橘|(zhì)，具備生物降解和吸附作用的處理構(gòu)筑物。

2.0.8空床接觸時間emptybedcontacttime

假定在未填裝顆粒活性炭的條件下，水流通過濾床所占空間需要的時間。

2.0.9空床流速superficialvelocity

假定在未填裝顆粒活性炭的條件下，水流通過濾床的速度。

2.0.10初濾水排放initialfilterwaterdrainage

生物活性炭吸附濾池沖洗完成并開始正常過濾后，排除初期過濾水的過程。

2

3基本規(guī)定

3.0.1臭氧活性炭處理工藝包括預(yù)臭氧、后臭氧和生物活性炭處理工藝單元。

【條文說明】

臭氧活性炭處理工藝在活性炭吸附技術(shù)應(yīng)用實踐的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，將臭氧

的強氧化性、活性炭的吸附作用和生物降解作用相結(jié)合為一體的工藝技術(shù)。該工

藝通常在常規(guī)處理前投加預(yù)臭氧，經(jīng)過常規(guī)處理的出水再投加臭氧（后臭氧），

然后經(jīng)生物活性炭吸附池處理。

3.0.2當原水水質(zhì)受到微污染，給水廠按常規(guī)工藝處理后出水水質(zhì)難以達到現(xiàn)行

國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749的有關(guān)規(guī)定時，可采用臭氧活性炭處

理工藝。

【條文說明】

由于臭氧的強氧化性，它可以將水體中的大分子有機物氧化成小分子有機物，

增強了有機物的可吸附性能。同時，通過臭氧的氧化作用，使水體中的部分溶解

性有機碳轉(zhuǎn)化成可生化性的溶解性有機碳，增強了有機物的可生物降解性，從而

有利于提高處理工藝的凈化效率。尤其是臭氧生物活性炭的生物作用增強，減輕

了活性炭吸附負荷，充足的溶解氧為好氧微生物提供了有利條件，生物活性炭利

用微生物吸收被活性炭吸附的污染物，從而降解污染物。

相關(guān)研究表明，臭氧氧化對氨氮去除作用較小，對亞硝酸鹽氮有較好的去除

效果，去除率可達55%，說明臭氧將亞硝酸鹽氮氧化成硝酸鹽，使出水亞硝酸鹽

氮含量降低；對有機物CODMn、UV254也有較好的去除率，臭氧處理單元平均去

除率分別為28%、25%。由于生物作用，生物活性炭吸附池對氨氮、亞硝酸鹽氮，

能夠有效去除，，平均去除率分別達到81%和80%，對有機物也有較好的去降

率。如臭氧活性炭處理工藝流程的平均去除率，CODMn為58.19%，UV254為52.

60%。

3.0.3臭氧活性炭處理工藝及其流程的選擇、構(gòu)筑物的選型以及主要設(shè)計參數(shù)的

選取，應(yīng)結(jié)合原水水質(zhì)和出水水質(zhì)目標，參考類似工程經(jīng)驗或通過試驗，經(jīng)進行

技術(shù)經(jīng)濟比較后綜合確定。

3

【條文說明】

近幾十年來，我國在飲用水處理中采用臭氧活性炭處理工藝的應(yīng)用案例已很

多，積累的經(jīng)驗也相當豐富。關(guān)于工藝設(shè)置原則，是基于對國內(nèi)許多應(yīng)用案例的

調(diào)查分析所提出。在實際設(shè)計中，臭氧活性炭處理工藝的設(shè)置還應(yīng)通過對原水水

質(zhì)狀況的分析，結(jié)合總體凈水工藝過程的考慮和出水水質(zhì)目標來確定，也可參照

相似條件下的運行經(jīng)驗或通過一定的試驗來確定。

混凝、沉淀、過濾處理后，某些有機、無機、有毒物質(zhì)含量或色、嗅、味等

感官指標不能滿足出水水質(zhì)要求，經(jīng)試驗驗證或參考類似工程經(jīng)驗，可采用臭氧

活性炭處理工藝。

3.0.4所有與臭氧氣體或溶解有臭氧的水體接觸的材料應(yīng)耐臭氧氧化和腐蝕。

1管道采用316L不銹鋼、玻璃、氯磺烯化聚乙烯合成橡膠、聚四氟乙烯以

及混凝土。

2可在臭氧接觸池混凝土表面涂裝耐臭氧腐蝕的涂層，或提高鋼筋混凝土設(shè)

計抗?jié)B等級。

【條文說明】

由于臭氧的氧化性極強，對許多材料具有強腐蝕性，因此要求臭氧處理設(shè)施

中臭氧發(fā)生裝置、臭氧氣體輸送管道、臭氧接觸池、以及臭氧尾氣消除裝置中所

有可能與臭氧接觸的材料能夠耐受臭氧的腐蝕，以保證臭氧凈水設(shè)施的長期安全

運行和減少維護工作。據(jù)調(diào)查，一般的橡膠、大多數(shù)塑料、普通的鋼和鐵、銅以

及鋁等材料均不能用于臭氧處理系統(tǒng)。適用的材料主要包括316L不銹鋼、玻璃、

氯磺烯化聚乙烯合成橡膠、聚四氟乙烯以及混凝土等。

混凝土本身耐臭氧腐蝕，但鋼筋混凝土池壁結(jié)構(gòu)設(shè)計是允許裂縫出現(xiàn)，當裂

縫過寬過深時，會使含臭氧的水接觸到鋼筋混凝土表層的鋼筋面腐蝕鋼筋，對臭

氧接觸池結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性帶來威脅。因此，可在混凝土表面涂裝耐臭氧腐

蝕的涂層或提高鋼筋混凝土設(shè)計抗?jié)B等級以提高耐腐蝕性能。

3.0.5生物活性炭吸附池內(nèi)壁與活性炭接觸部位應(yīng)強化防裂防滲措施。

【條文說明】關(guān)于防滲防裂要求。

生物活性炭吸附池內(nèi)壁與炭接觸部位應(yīng)強化防裂防滲措施。由于鋼筋混凝土

池壁結(jié)構(gòu)設(shè)計是允許裂縫出現(xiàn)的，當裂縫過寬過深時，會使磨損的炭粉如掉到縫

4

中接觸到鋼筋混凝土表層的鋼筋，對鋼筋產(chǎn)生電化學腐蝕而影響炭吸附池結(jié)構(gòu)的

耐久性和安全性。通常裂縫的寬度、深度與混凝土的抗?jié)B等級呈負相關(guān)。因此，

可通過適當提高混凝土的設(shè)計抗?jié)B等級或池內(nèi)壁的混凝土保護層的厚度來提高

其防裂防滲性能。有條件時還可在混凝土表面涂裝可覆蓋混凝土表面細微裂縫的

涂層。

3.0.6用于城鎮(zhèn)給水臭氧活性炭處理的藥劑及與水接觸的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標

準《飲用水化學處理劑衛(wèi)生安全性評價》GB/T17218、《生活飲用水輸配水設(shè)備

及防護材料的安全性評價標準》GB/T17219的有關(guān)規(guī)定。

【條文說明】

本條規(guī)定了臭氧活性炭處理中涉水設(shè)備和材料的衛(wèi)生要求。

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4設(shè)計

4.1一般規(guī)定

4.1.1臭氧活性炭處理工藝與常規(guī)給水處理工藝聯(lián)用時，可采用以下組合形式：

1預(yù)臭氧+絮凝沉淀+砂濾+后臭氧+生物活性炭；

2預(yù)臭氧+絮凝沉淀+后臭氧+生物活性炭+砂濾（或超濾）；

【條文說明】

臭氧活性炭處理工藝流程常用以下兩種形式，分別見圖1、圖2。工藝1的

生物活性炭吸附池過流方式宜采用下向流，生物活性炭吸附池后應(yīng)增加消毒、

濾網(wǎng)等防范措施，防范微型生物泄露；工藝2的生物活性炭吸附池過流方式宜

采用上向流，且應(yīng)控制生物活性炭吸附池進水渾濁度處于較低水平。

圖1工藝1流程圖

圖2工藝2流程圖

4.1.2生物活性炭吸附池設(shè)置于砂濾池前時，應(yīng)參考活性炭耐受的限值，進水濁

度宜小于1.0NTU；設(shè)置于砂濾池后時，進水濁度宜小于0.5NTU。

【條文說明】

為盡量發(fā)揮顆粒活性炭的吸附性能，降低水中懸浮物對活性炭吸附性能的

影響，故以純吸附為目的的炭吸附工藝一般應(yīng)設(shè)在砂濾之后。而臭氧—生物活

性炭工藝則因凈水功能較多且存在生物泄漏風險，故可根據(jù)需求設(shè)在砂濾之后

或之前。

通常濾后水經(jīng)過下向流顆粒活性炭吸附池后濁度會增加0.1NTU～0.2NT

U，當顆?；钚蕴课交虺粞酢锘钚蕴抗に囋O(shè)在過濾之后時，除進行消毒

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外，已無進一步降低濁度的工藝措施。因此，將進水濁度控制在較低值，能保

證出廠水濁度小于1.0NTU。

4.1.3應(yīng)選用吸附性能好、機械強度高、化學穩(wěn)定性高、粒徑適宜的顆?；钚蕴?。

【條文說明】

活性炭是用含炭為主的物質(zhì)制成，如煤、木材(木屑形式)、木炭、泥-

煤、泥煤焦炭、褐煤、褐煤焦炭、骨、果殼以及含炭的有機廢物等為原料，經(jīng)

高溫炭化和活化兩大工序制成的多孔性疏水吸附劑。

活性炭按原料不同分為煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭或果殼活性炭等；按形狀

分為顆粒活性炭(GAC)與粉末活性炭(PAC)，其中GAC用于生物活性炭吸

附池；煤質(zhì)顆粒活性炭分柱狀炭、柱狀破碎炭、壓塊破碎炭和原煤破碎炭。

4.1.4煤質(zhì)顆?；钚蕴康倪x用應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《生活飲用水凈水廠用煤質(zhì)活

性炭》CJ/T345規(guī)定的技術(shù)指標。

【條文說明】

國內(nèi)早期水廠運行的炭吸附池大部分采用煤質(zhì)柱狀炭，近年來則開始較多

采用柱狀破碎炭、壓塊破碎炭和原煤破碎炭，其中以柱狀破碎炭和壓塊破碎炭

為主。煤質(zhì)顆?；钚蕴糠犀F(xiàn)行行業(yè)標準《生活飲用水凈水廠用煤質(zhì)活性炭》

CJ/T345規(guī)定的技術(shù)指標，見表1。

表1凈水廠用煤質(zhì)顆?；钚蕴考夹g(shù)指標

指標要求

項目

顆?；钚蕴?/p>

孔容積/（mg/L）≥0.65

比表面積/（m2/g)≥950

柱狀顆?；钚蕴俊?

漂浮率/%

不規(guī)則狀顆?；钚蕴俊?

水分/%≤5

強度/%≥90

裝填密度（g/L）≥380

pH值6~10

碘吸附值/（mg/g）≥950

亞甲藍吸附值/（mg/g）≥180

酚值/（mg/L）≤25

二甲基異崁醇吸附值/（μg/g）—

水溶物/%≤0.4

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活性炭規(guī)格粒徑范圍質(zhì)量百分比（%）

>2.50mm≤2

1.25mm~2.50mm≥83

?1.5mm

1.00mm~1.25mm≤14

<1.0mm≤1

>2.50mm≤5

8目×30目0.60mm~2.50mm≥90

粒徑級配

<0.60mm≤5

>1.60mm≤5

12目×40目0.45mm~1.60mm≥90

<0.45mm≤5

>0.60mm≤5

30目×60目0.60mm~0.25mm≥90

<0.25mm≤5

有效粒徑（mm）0.35~1.5b

均勻系數(shù)≤2.1b

鋅（Zn)/（μg/g）<500

砷（As)/（μg/g）<2

鎘（Cd)/（μg/g）<1

鉛（Pb)/（μg/g）<10

a.200目對應(yīng)尺寸為75μm，通過篩網(wǎng)的產(chǎn)品不小于90%。

b.適用于降流式固定床使用的不規(guī)則狀顆粒活性炭。

4.1.5室外設(shè)置的顆粒生物活性炭吸附池應(yīng)采取隔離或防護措施，管廊池壁宜設(shè)

有觀察窗。

4.1.6生物活性炭吸附池高度的設(shè)計應(yīng)滿足不同溫度下的沖洗膨脹率要求。

4.1.8臭氧、活性炭自控系統(tǒng)和安全方面應(yīng)符合現(xiàn)行相關(guān)標準的要求。

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4.2臭氧氧化工藝設(shè)計

4.2.1臭氧氧化工藝設(shè)計應(yīng)包括氣源裝置、臭氧發(fā)生裝置、臭氧氣體輸送管道、臭

氧接觸池、臭氧尾氣消除裝置和冷卻水系統(tǒng)。

4.2.2臭氧設(shè)計投加量宜根據(jù)進水水質(zhì)并結(jié)合試驗結(jié)果確定，也可參照相似水質(zhì)

條件下的經(jīng)驗值選用，預(yù)臭氧投加量宜為0.5mg/L～1.0mg/L，后臭氧投加量宜為

1.0mg/L～2.0mg/L。

【條文說明】

基于目前我國飲用水處理中臭氧氧化工藝的豐富應(yīng)用經(jīng)驗和研究成果借鑒

總結(jié)，給出了臭氧設(shè)計投加量建議值。在實際設(shè)計中，臭氧氧化工藝的設(shè)置還

應(yīng)通過對原水水質(zhì)狀況的分析，結(jié)合總體凈水工藝過程的考慮和出水水質(zhì)目標

來確定，也可參照相似條件下的運行經(jīng)驗或通過一定的試驗來確定。對于含藻

水水源，預(yù)臭氧投加量應(yīng)避免過量投加造成的藻體破裂問題。

當水源水質(zhì)較差時，預(yù)臭氧投加量可增加至1.5mg/L，調(diào)研的實際工程應(yīng)

用案例中：巢湖三水廠，規(guī)模10萬m3/d，水源為巢湖湖泊水，預(yù)臭氧投加量

為0.5mg/L～1.5mg/L；深圳梅林水廠，規(guī)模60萬m3/d，水源為深圳水庫和東

江，初建時預(yù)臭氧投加量為1.0mg/L～1.5mg/L；深圳紅木山水廠，規(guī)模15萬

m3/d，水源為東江，預(yù)臭氧投加量為0.5mg/L～1.5mg/L。

4.2.3臭氧發(fā)生裝置的氣源可采用空氣或氧氣，氧氣的氣源裝置可采用液氧儲罐

或制氧機。氣源應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《水處理用臭氧發(fā)生器技術(shù)要求》GB/T378

94的有關(guān)規(guī)定。

【條文說明】

氣源的選擇應(yīng)結(jié)合水廠規(guī)模和臭氧投加量并經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較后確定。制取

臭氧電耗，空氣的最高，制氧機其次，液氧最低；氣源裝置占地，空氣的較氧氣

的大；臭氧發(fā)生的濃度，空氣的只有氧氣的五分之一到三分之一。一般情況下，

空氣氣源適合于較小規(guī)模的臭氧發(fā)生量，液氧氣源適合于中等規(guī)模的臭氧發(fā)生量，

制氧機氣源適合于較大規(guī)模的臭氧發(fā)生量。調(diào)研的20個實際工程應(yīng)用案例中氣

源采用液氧的18個，水廠規(guī)模6萬m3/d～60萬m3/d；氣源采用空氣的1個，水

廠規(guī)模2萬m3/d；氣源采用制氧機的1個，水廠規(guī)模60萬m3/d。

4.2.4臭氧發(fā)生裝置應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)。臭氧發(fā)生間的設(shè)置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《室

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外給水設(shè)計標準》GB50013的有關(guān)規(guī)定。

【條文說明】

根據(jù)臭氧發(fā)生器設(shè)置的環(huán)境要求，其應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)。雖然臭氧發(fā)生裝置中配

有專用的冷卻系統(tǒng)，但其工作時仍將產(chǎn)生較多的熱量，可能使設(shè)置臭氧發(fā)生裝置

的室內(nèi)環(huán)境溫度超出臭氧發(fā)生裝置經(jīng)濟運行所要求的環(huán)境溫度條件。據(jù)了解，大

部分臭氧發(fā)生裝置工作時，室內(nèi)環(huán)境溫度不宜超過30℃，故作此規(guī)定。通常在

夏季氣溫較高的地區(qū)，在通過機械通風仍難有效降低室內(nèi)環(huán)境溫度時，可根據(jù)具

體情況設(shè)置空調(diào)設(shè)備降溫度。

4.2.5臭氧發(fā)生器采用水冷形式進行冷卻，應(yīng)采用雙循環(huán)閉式冷卻系統(tǒng)。冷卻水

應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《水處理用臭氧發(fā)生器技術(shù)要求》GB/T37894的有關(guān)規(guī)定。

4.2.6臭氧接觸池的個數(shù)或能夠單獨排空的分格數(shù)不宜少于2個。

【條文說明】

在運行過程中，臭氧接觸池有時需要停池清洗或檢修。為不致造成水廠停

產(chǎn)，故規(guī)定了臭氧接觸池的個數(shù)或能夠單獨排空的分格數(shù)不宜少于2個，也可

采用超越臭氧接觸池的方式。調(diào)研的實際工程應(yīng)用案例中，預(yù)臭氧接觸池一般

不分格，設(shè)置成一座或多座；后臭氧接觸池一般分一列或多列，每列設(shè)置多

格，投加點常規(guī)3點（投加量比例為2:1:1或者5:3:2）每個投加都跟有反應(yīng)

格。

4.2.7臭氧接觸池應(yīng)全密閉。池內(nèi)水面與池內(nèi)頂宜保持0.5m～0.7m距離，池頂應(yīng)

設(shè)置尾氣破壞器和雙向透氣閥。

【條文說明】

為了防止臭氧接觸池中少量未溶于水的臭氧逸出后進入環(huán)境空氣而造成危

害，臭氧接觸池應(yīng)采取全封閉的構(gòu)造。

注入臭氧接觸池的臭氧氣體除含臭氧外，還含有大量的空氣或氧氣。這些空

氣或氧氣絕大部分無法溶解于水而從水中逸出，其中還含有少量未溶于水的臭氧。

這部分逸出的氣體也就是臭氧接觸池尾氣。在全密閉的接觸池內(nèi)，要保證來自臭

氧發(fā)生裝置的氣體連續(xù)不斷地注入和避免將尾氣帶入到后續(xù)處理設(shè)施中而影響

正常工作，應(yīng)在臭氧接觸池頂部設(shè)置尾氣排放管。為了在接觸池水面上形成一個

使尾氣集聚的緩沖空間，池內(nèi)頂宜與池水面保持0.5m～0.7m的距離。

10

隨著臭氧投加量和處理水量的變化，注入接觸池的氣量及產(chǎn)生的尾氣也將發(fā)

生變化。當出現(xiàn)尾氣消除裝置的抽氣量與實際產(chǎn)生的尾氣量不一致時，將在接觸

池內(nèi)形成一定的附加正壓或負壓，從而可能對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害和影響接觸池的水力

負荷。因此，應(yīng)在池頂設(shè)雙向透氣閥，用于在產(chǎn)生附加正壓時自動排氣和產(chǎn)生附

加負壓時自動進氣。

4.2.8臭氧接觸池應(yīng)采用豎向折流的水流方式，并設(shè)置豎向?qū)Я鞲舭?。隔板頂?/p>

和底部應(yīng)設(shè)置通氣孔和流水孔。布氣區(qū)應(yīng)設(shè)置在下向流豎井的底部。

【條文說明】

由于制取臭氧的成本高，為使臭氧能最大限度地溶于水中，接觸池水流宜采

用豎向流形式，并設(shè)置豎向?qū)Я鞲舭濉Ｔ谔幱谙孪蛄鞯膮^(qū)格的池底導入臭氧，從

而使氣水作逆向混合，以保證高效的溶解和接觸效果。在與池頂相連的導流隔板

頂部設(shè)置通氣孔是為了讓集聚在池頂上部的尾氣從排放管順利排出。在與池底相

連的導流隔板底部設(shè)置流水孔是為了清洗接觸池時便于放空。

4.2.9臭氧接觸池出水宜采用薄壁堰出流的方式，跌落的自由水頭可采用0.2m~0.

3m，并設(shè)置余臭氧濃度在線監(jiān)測儀。

【條文說明】

由于水中臭氧降解快且分解成氧氣，隨著環(huán)境溫度的提高，距離越遠，其分

解的比例越大，從而可能導致在線監(jiān)測儀的監(jiān)測濃度失真。因此，應(yīng)盡量縮短取

樣點至在線監(jiān)測儀的距離。余臭氧濃度在線監(jiān)測儀宜設(shè)置在離取樣點較近的位置。

4.2.10預(yù)臭氧接觸池應(yīng)符合下列規(guī)定：

1接觸時間宜為2min～8min；

2宜采用水射器投加，或通過專用的射流擴散器直接注入到接觸池內(nèi)。單格

預(yù)臭氧接觸池注入點宜設(shè)1處。水射器動力水宜采用沉淀池出水。

3接觸池設(shè)計水深宜為4.0m～6.0m；

【條文說明】

根據(jù)臭氧氧化的機理，在預(yù)臭氧階段擬去除的物質(zhì)大多能迅速與臭氧反應(yīng)，

去除效率主要與臭氧的投加量有關(guān)，接觸時間對其影響很小。據(jù)對國內(nèi)大部分應(yīng)

用案例的調(diào)查，接觸時間大多數(shù)采用2min～5min，但也有部分水廠預(yù)臭氧接觸

時間超過5min，個別水廠接觸時間為10min。

11

根據(jù)對應(yīng)用實例的調(diào)查，接觸池水深一般為4.0m～6.0m。

由于接觸池的池深較深，為保證臭氧擴散均勻，參考國內(nèi)大部分水廠預(yù)臭氧

接觸區(qū)擴散裝置性能提出的接觸區(qū)尺寸要求。

預(yù)臭氧處理的對象是未經(jīng)任何處理的原水，原水中含有一定的顆粒雜質(zhì)，容

易堵塞微孔曝氣裝置。因此，臭氧氣體宜通過水射器抽吸后與動力水混合，然后

再注入到進水管上的靜態(tài)混合器或通過專用的射流擴散器直接注入池內(nèi)。由于預(yù)

臭氧接觸池停留時間較短和容積較小，故一般只設(shè)一個注入點。

由于原水中含有的顆粒雜質(zhì)容易堵塞抽吸臭氧氣體的水射器，因此，一般不

宜采用原水作為水射器動力水源，而宜采用沉淀(澄清)或濾后水。當受條件限制

而不得不使用原水時，應(yīng)在水射器之前加設(shè)兩套過濾裝置，一用一備。

當原水中含某些特定物質(zhì)或藻類時，經(jīng)預(yù)臭氧氧化后，可能產(chǎn)生大量的浮渣

或泡沫。潮濕的泡沫會隨尾氣抽吸進入臭氧尾氣消除裝置而影響其性能。浮渣則

會受中間導流墻限制，長期積累在臭氧接觸池內(nèi)，應(yīng)及時定期排除浮渣，消除上

述不良現(xiàn)象。

4.2.11后臭氧接觸池應(yīng)符合下列規(guī)定：

1宜由二段或三段接觸室串聯(lián)而成；

2總接觸時間宜為6min～15min，其中第一段接觸室的接觸時間宜為2min～

3min；

3宜通過設(shè)在布氣區(qū)底部的微孔曝氣盤直接向水中擴散，注入點數(shù)與接觸室

的設(shè)置段數(shù)一致。曝氣盤的布置應(yīng)能保證布氣量變化過程中的布氣均勻，其中第

一段布氣區(qū)的布氣量宜占總布氣量的50%左右。

4接觸池設(shè)計水深宜為5.5m～6.0m。

【條文說明】

后臭氧接觸池根據(jù)其工藝需要，一般至少由二段接觸室串聯(lián)而成。其中第一

段接觸室主要是為了滿足能與臭氧快速反應(yīng)物質(zhì)的接觸反應(yīng)需要，以及保持其出

水中含有能繼續(xù)殺滅細菌、病毒、寄生蟲和氧化有機物所必需的臭氧剩余量的需

要。后續(xù)接觸室數(shù)量的確定則應(yīng)根據(jù)待處理水的水質(zhì)狀況和工藝目的來考慮。當

以殺滅細菌和病毒為目的時，一般宜再設(shè)一段。當以殺滅寄生蟲和氧化有機物（特

別是農(nóng)藥）為目的時，一般宜再設(shè)兩段。每段接觸室包括布氣區(qū)和后續(xù)反應(yīng)區(qū)，

12

并由豎向?qū)Я鞲舭宸珠_，是目前國內(nèi)外較普遍的布置方式。

規(guī)定后臭氧接觸池的總接觸時間宜控制在6min～15min之間，是基于對國

內(nèi)外的應(yīng)用實例的調(diào)查所得，可作為設(shè)計參考。當條件許可時，宜通過一定的試

驗確定。規(guī)定第一段接觸室的接觸時間一般宜為2min～3min左右也是基于對有

關(guān)的調(diào)查和與預(yù)臭氧相似的考慮所提出。

接觸池設(shè)計水深范圍的規(guī)定是基于對有關(guān)的應(yīng)用實例調(diào)查所得出。對布氣區(qū)

的深度與長度之比作出專門規(guī)定是基于對均勻布氣的考慮，其比值也是參照了相

關(guān)的調(diào)查所得出。

針對一池多段投加臭氧，每一段反應(yīng)區(qū)頂部均應(yīng)設(shè)置尾氣收集管，可使池頂

尾氣排除通暢。

一般情況下，進入后臭氧接觸池的水中的懸浮固體大部分已去除，不會對微

孔曝氣裝置造成堵塞，同時考慮到后臭氧處理的對象主要是溶解性物質(zhì)和殘留的

細菌、病毒和寄生蟲等，處理對象的濃度和含量較低，為保證臭氧在水中均勻高

效地擴散溶解和與處理對象的充分接觸反應(yīng)，臭氧氣體一般宜通過設(shè)在布氣區(qū)底

部的微孔曝氣盤直接向水中擴散。

每個曝氣盤在一定的布氣量變化范圍內(nèi)可保持其有效作用范圍不變?？紤]到

總臭氧加注量和各段加注量變化時，曝氣盤的布氣量也將相應(yīng)變化。因此，曝氣

盤的布置應(yīng)經(jīng)過對各種可能的布氣設(shè)計工況分析來確定，以保證最大布氣量到最

小布氣量變化過程中的布氣均勻。由于第一段接觸室需要與臭氧反應(yīng)的物質(zhì)含量

最多，故規(guī)定其布氣量宜占總氣量的50％左右。

4.2.12臭氧接觸池尾氣應(yīng)經(jīng)過臭氧尾氣消除裝置進行破壞處理，處理后排放臭氧

濃度應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》GB3095的有關(guān)規(guī)定。

【條文說明】

臭氧尾氣消除裝置應(yīng)包括尾氣輸送管、尾氣中臭氧濃度監(jiān)測儀、尾氣除濕器、

抽氣風機、剩余臭氧消除器，以及排放氣體臭氧濃度監(jiān)測儀及報警設(shè)備等。

一般情況下，這些設(shè)備應(yīng)是最基本的。其中尾氣輸送管用于連接剩余臭氧消

除器和接觸池尾氣排放管；尾氣中臭氧濃度監(jiān)測儀用于檢測尾氣中的臭氧含量和

考核接觸池的臭氧吸收效率；尾氣除濕器用于去除尾氣中的水份，以保護剩余臭

氧消除器；抽氣風機為尾氣的輸送和處理后排放提供動力；經(jīng)處理尾氣排放后的

13

臭氧濃度監(jiān)測及報警設(shè)備用于監(jiān)測尾氣是否能達到排放標準和尾氣消除裝置工

作狀態(tài)是否正常。

4.2.13采用臭氧氧化工藝的凈水廠出廠水中的溴酸鹽含量應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標準

《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749的有關(guān)規(guī)定。當原水溴離子含量超過100μg/L

時，應(yīng)采取加氨（氯胺）、降低pH值和優(yōu)化臭氧投加量及投加方式等阻斷溴酸

鹽生成途徑或降低溴酸鹽生成量的工藝措施。

【條文說明】

正常情況下，水中不含溴酸鹽，但普遍含有溴化物，當用臭氧氧化時，溴

化物與臭氧反應(yīng)，氧化后會生成溴酸鹽國際癌癥研究中心（IARC）認為，溴酸

鉀對實驗動物有致癌作用，但溴酸鹽對人的致癌作用還不能肯定，為此將溴酸

鹽列為對人2B類的潛在致癌物質(zhì)。

現(xiàn)行國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749規(guī)定采用臭氧處理工藝

時，出廠水溴酸鹽限值為0.01mg/L。對溴酸鹽副產(chǎn)物的控制可通過加氨、降低

PH值和優(yōu)化臭氧投加方式等實現(xiàn)。

14

4.3生物活性炭吸附池設(shè)計

4.3.1生物活性炭吸附池的過流方式應(yīng)根據(jù)其在工藝流程中的位置、待處理水質(zhì)

和運行經(jīng)驗等因素確定，可采用下向流或上向流。

【條文說明】

據(jù)對目前國內(nèi)外生物活性炭吸附池的應(yīng)用情況了解，大部分采用下向流（降

流式），也有部分采用上向流（升流式）的。選擇的主要考慮因素包括其在工藝

流程中的作用、位置和運行經(jīng)驗，還可結(jié)合池型和排水要求等因素的考慮。

由于下向流顆粒生物活性炭吸附池運行時活性炭處于固定床模式，在采用較

小粒徑的活性炭時可使其出水濁度與進水濁度基本維持不變，而上向流顆?；钚?/p>

炭吸附池運行時活性炭處于浮動床狀態(tài)，對水中濁度（懸浮物引起）無任何去除

能力，且其出水中夾帶的細小炭顆粒會使出水濁度有一定的增加。為保證出廠水

濁度小于1.0NTU，故規(guī)定位于砂濾之后的顆?；钚蕴课匠貞?yīng)采用下向流。

當顆粒活性炭吸附池位于砂濾之前時，由于進水中濁度（懸浮物引起）較砂

濾后高，采用下向流會使顆?；钚蕴课匠赝瑫r被動地承擔了除濁的任務(wù)，導致

過濾周期縮短和沖洗頻次增加，活性炭的物理和機械性能下降較快（國內(nèi)一些應(yīng)

用案例已表明了這種現(xiàn)象的存在）。而采用浮動床運行模式的上向流顆?；钚蕴?/p>

吸附池則不存在這些問題。因此，顆?；钚蕴课匠匚挥谏盀V之前時宜采用上向

流。此外，因水流通過浮動床的水頭損失明顯小于固定床，采用上向流顆?；钚?/p>

炭吸附池可明顯降低中間提升能耗，甚至可不設(shè)中間提升設(shè)施。

4.3.2生物活性炭吸附池池型可根據(jù)處理規(guī)模和水廠運行管理條件選擇翻板濾池、

V型濾池、普通快濾池或者上向流濾池。

【條文說明】

據(jù)調(diào)查，國內(nèi)早期的顆?；钚蕴课匠剌^多采用單水沖洗的普通快濾池和虹

吸濾池形式，近十年來則較多采用氣水聯(lián)合沖洗的普通快濾池或翻板濾池形式，

也有部分采用V型濾池或者上向流濾池的形式，運行效果總體穩(wěn)定。當設(shè)計規(guī)

模小于50000m3/d且用地較為寬敞時，經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較，也可采用壓力濾罐。

活性炭吸附池各池型適用條件及優(yōu)缺點見表2。通過對國內(nèi)各地生物活性炭吸附

池調(diào)研，各活性炭池型可應(yīng)用在大、中、小不同規(guī)模的水廠，具體案例見表3。

池型設(shè)計可參考《室外給水設(shè)計標準》（GB50013-2018）、《濾池氣水沖

15

洗設(shè)計規(guī)程》（CECS50:1993）、《翻板濾池設(shè)計規(guī)程》（CECS321:2012）和

《上向流濾池設(shè)計規(guī)程》（CECS451:2016）等相關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)程、標準。

表2不同生物活性炭吸附池池型特點

池型優(yōu)缺點

優(yōu)點：①反沖洗強度大，反沖洗效果好；②能最大限度地避免跑炭，

節(jié)約運行成本；③運行周期長，納污能力強；④反沖洗水量較其他池

翻板濾池型節(jié)約；⑤進水量波動對氣水反沖洗強度的精度要求不高。

缺點：①反沖洗后因需要靜置一段時間，導致廢水排放時間較長，污

泥會沉積在活性炭表面；②構(gòu)造復(fù)雜，造價略高于上向流。

優(yōu)點：①有較為成熟的管理運行經(jīng)驗；②與前面的濾池可共用反沖洗

系統(tǒng)；③反沖洗時炭層微膨脹，不會發(fā)生水力分級現(xiàn)象，增加了炭層

納污量。

V型濾池

缺點：①需嚴格控制反沖洗強度，反沖洗強度過小，容易導致反沖洗

效果差，出水濁度增加；反沖洗強度過大，則容易跑炭；②反沖洗水

量較翻板濾池大。

優(yōu)點：①有較為成熟的管理運行經(jīng)驗；②與前面的濾池可共用反沖洗

系統(tǒng)。

普通快濾池缺點：①需嚴格控制反沖洗強度，反沖洗強度過小，容易導致反沖洗

效果差，出水濁度增加；反沖洗強度過大，則容易跑炭；②反沖洗水

量較翻板濾池大。

優(yōu)點：①上向流水頭損失小，一般為0.8~1m，且運行期間水頭損失

變化不大；②上向流使得活性炭濾池運行時處于微膨脹狀態(tài)，此方式

變相加大了炭層厚度，增加了吸附量；③可僅采用氣反沖洗方式，節(jié)

約水耗；④上向流吸附池不除濁度，因此反沖洗周期更長；⑤構(gòu)造簡

上向流濾池單，造價略低于下向流。

缺點：①對進水濁度要求很高，一般要低于1NTU；②其出水需接

濾池以控制出水濁度和泄露的生物；③進水流量需合適以維持流活性

炭處于微膨脹狀態(tài)，流量過大活性炭會跑炭，流量過小活性炭層不懸

浮且截留濁度。

4.3.3生物活性炭吸附池的格數(shù)及單格面積，應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模和運行管理條件經(jīng)

比較后確定，格數(shù)不宜少于4格，單格面積不宜大于100m2。

【條文說明】

為避免生物活性炭吸附池沖洗時對其他工作池接觸時間產(chǎn)生過大影響，生物

活性炭吸附池應(yīng)設(shè)有一定的個數(shù)。為保證一個生物活性炭吸附池檢修時不致影響

整個水廠的正常運行，規(guī)定生物活性炭吸附池個數(shù)不得少于4個。對采用臭氧活

性炭工藝的水廠的規(guī)模、生物活性炭吸附池池型、格數(shù)及單格面積調(diào)研情況見表

3。據(jù)調(diào)研，我國大中型水廠的下向流生物活性炭吸附池單格面積大部分在70m

2~100m2左右，考慮到濾池反沖洗設(shè)備及沖洗均勻性，建議單格面積不超過100

16

m2。也有少數(shù)水廠單格面積超過100m2，比如杭州九溪水廠（15萬m3/d）160.5

6m2、杭州祥符水廠（25萬m3/d）139.68m2和深圳筆架山水廠（52萬m3/d）13

7.75m2。對于上向流濾池，根據(jù)調(diào)研案例，單格面積在18m2~100m2，能保證配

水的均勻性。因此，對于生物活性炭吸附池的格數(shù)及單格面積，建議格數(shù)不易少

于4格，單格面積不易大于100m2。

17

表3生物活性炭吸附池工程案例

設(shè)計

空床接觸

序水廠名規(guī)模格單格面活性炭種類、規(guī)格及石英砂規(guī)格和厚承托層規(guī)格及

池型流速時間沖洗方式及參數(shù)

號稱/萬數(shù)積/m2厚度度厚度

m/hmin

m3/d

V型濾

廣州南煤質(zhì)柱狀活性炭,Φ1.50.9mm~1.4mm，4~8mm，厚0.

1100池，下489110.512.6氣沖-水沖，氣沖4min，水沖6min

州水廠mm，厚2m厚0.4m1m

向流

單獨氣沖-氣水聯(lián)合沖-單獨水沖，重復(fù)兩

次，具體為：

單獨氣沖：強度15~16L/（m2·s），2min；

昆山市翻板濾煤質(zhì)柱狀活性炭，Φ1.

氣水聯(lián)合沖：氣沖強度15~16L/（m2·s），

2涇河水60池，下2010511.3410.585mm，長度L=0.8m厚0.3m

水沖強度3L/（m2·s）~4L/（m2·s），3m

廠向流m~1.6mm，厚2.0m

in~4min；

單獨水沖：強度15L/（m2·s）~16L/（m

2·s），1min~2min

氣沖-氣水聯(lián)合沖-水沖；2-3d沖洗一次；反

V型濾煤質(zhì)柱狀活性炭，Φ1.沖洗時間：共18min，氣沖5min，氣水混合

深圳梅石英砂：0.9mm-4~8mm，厚0.

360池，下249610.911.15mm，L=2mm~3m1min，水沖12min；氣沖強度:12-14L/

林水廠1.1mm，厚0.3m05m

向流m，厚1.85m（m2·s）

水沖強度：6-8L/（m2·s）

普通快煤質(zhì)柱狀活性炭，Φ1.

九溪水氣沖+水沖，反洗周期16d，氣沖4min，

460濾池，16160.569.9212.85mm，長度L=0.8m厚0.3m

廠水沖10min

下向流m~1.6mm，厚2.0m

深圳筆翻板濾煤質(zhì)顆粒破碎炭，d10=每6d進行一次水單獨反沖洗，24d進行一

0.6mm~1.25mm，

5架山水52池，下137.7510.6120.9mm~1.1mm，厚次氣、水兩階段反沖洗.氣沖強度15.6L/

厚0.3m

廠向流2.1m（m2·s）,2min，水沖強度8L/（m2·s），

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設(shè)計

空床接觸

序水廠名規(guī)模格單格面活性炭種類、規(guī)格及石英砂規(guī)格和厚承托層規(guī)格及

池型流速時間沖洗方式及參數(shù)

號稱/萬數(shù)積/m2厚度度厚度

m/hmin

m3/d

5min~10min

水→氣；正常運行時每1周水沖一次，每五

普通快煤質(zhì)壓塊活性炭，活2~4mm，厚0.

琴斷口0.9mm~1.25mm，周氣沖一次；氣沖強度：15.3L/（m2·s），

640濾池，1610410.1214.23性炭：8目×30目，厚1m，4~8mm，

水廠厚0.4m歷時5min。水沖強度：7L/（m2·s），時間

下向流2m；厚0.1m

10min。

武漢白普通快7d水沖一次，5周氣沖、水沖一次；氣沖強

煤質(zhì)壓塊破碎炭，8目0.9mm~1.2mm，1mm-8mm，

7鶴嘴水25濾池，1010410.114.2度15L/（m2·s），時間5min，水沖強度7L/

×30目，厚2.0m；厚0.4m厚0.2m

廠下向流（m2·s），時間10min

V型濾

祥符水煤質(zhì)壓塊破碎炭，8目1.0mm~2.0mm，氣沖-水沖，反沖洗周期10d，氣沖強度15.3

825池，下8139.6810.4512.2

廠×30目，厚2.1m厚0.3mL/（m2·s），水沖強度7L/（m2·s）

向流

旅游路

翻板濾

水廠煤質(zhì)壓塊破碎炭，8目有效粒徑0.6m2mm-16mm，氣水反沖洗，反沖洗周期3-6d，氣沖強度

920池，下12881215

（濟×30目，厚2.2mm，厚0.5m厚0.45m17.4L/（m2·s）

向流

南）

3mm~5.6m氣、水反沖洗方式，氣沖16L/（m2·s），歷

滎陽南m，厚0.15時4min；氣、水反沖時氣為16L/（m2·s），

煤質(zhì)壓塊破碎炭，8目1mm~1.2mm，

10水北調(diào)16下向流873.61212.5m；水為5L/（m2·s），歷時4min；水沖時水

×30目，厚2.2m厚0.6m

水廠8mm~12mm，為15L/（m2·s），歷時6min；用進水清洗

厚0.3m20min，排除濾格內(nèi)廢水

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