活性炭吸附残留臭氧化物的实验研究
２００９年第３５卷第７期
Ｊｕｌｙ
２００９
工业安全与环保
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活性炭吸附残留臭氧化物的实验研究
于向阳１
鲍万民２
山东青岛２６６０３３）
（１．威海市建筑工程质量监督定额管理站环翠区分站山东威海２６４２００；２．青岛理工大学
摘要臭氧作为消毒剂已得到广泛应用，但经臭氧消毒后．水（特别是海水）中的残留臭氧及臭氧化物具有毒性。活性炭对臭氧及臭氧化物具有很强的吸附能力。通过实验，确定要使水中的臭氧化物质量浓度低于０．１３ｍｇ／Ｌ所需的最低活性炭吸附层厚度，以期为生产实践提供指导。
关键词
活性炭吸附臭氧化物实验研究
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臭氧（０３）具有较强的氧化能力，能氧化分解一般氧化剂难以破坏的有机物。臭氧能破坏或分解细菌的细胞壁，迅速扩散渗入细胞里，氧化破坏细胞内酶而致使病原菌对病毒、芽孢有很大的杀伤力，具有高速、有效、通用、自身保险、受ｐＨ值和温度影响不大的特点，作为消毒剂在工厂化循环水养殖系统（ＲＡＳ）水处理工艺中已得到广泛应用。
海水中含有大量的Ｑ一和微量的Ｂｒ一，也正是由于臭氧（０３）具有较强的氧化能力，通人臭氧后其中的ａ一、Ｂｒ一可被氧化成次氯酸、氯酸根、高氯酸根、次溴酸根和溴酸根等氧化物…Ｉ，这些氧化物总称ＴＲＯ（Ｔｏｔａｌ
Ｒｅｍｉｎａｎｔ
取样口ｌ取样口２取样１１３取样１１４取样１１５取样１＝／６取样口７出水口
Ｏｚｏｎｅ）。溴酸盐
图１吸附实验装置
具有致癌作用，当一个７０ｌ（ｇ的成年人每天饮用２Ｌ质量浓度为３陌／Ｌ的含溴酸盐饮用水，其一生得癌症的危险率为
１．２实验方法
１０－５【纠。有文献表明，Ｂ如一对养殖生物具有危险性，用于臭
氧再循环水时应使用小剂量（Ｏ．０５—０．３ｍｅ，／Ｌ）和短的接触时间（０．３—２ｒａｉｎ），控制ｑ残余量在牙鲆≤０．１３ｍｇ／Ｌ，虾类
≤１ｍｇ／Ｌｔ３ｌ。
１．２．１臭氧浓度的检测方法
采用分光光度法，在比色皿中混合臭氧处理的海水与同量的２％１０水溶液，以８２Ｓ０４溶液调节ＰＨ值至７．Ｏ后，在２５℃时置于暗处，使之反应１０ｍｉｎ，以７２００型分光光度计进行零调节，测定３５２Ｒｉｌｌ时的吸光度。同时以２％Ⅺ海水调整１３一标准溶液为０．Ｏ一４．８ｍｅ／Ｌ，同样测定吸光度并绘制标准曲线。
１．２．２实验方法
（１）在臭氧发生器发生量一定的情况下。确定臭氧曝气器进水流量与海水中ＴＲＯ浓度的关系，为确定某一ＴＲ０浓度所对应的曝气器进水流量提供依据。
（２）启动臭氧发生器，开启臭氧曝气器的进水阀门，向曝气器中海水冲入臭氧。在该过程中保持曝气器进水流量和臭氧发生器的臭氧产量恒定。
（３）开启吸附柱的进水阀门，调节吸附柱的进水流量。计
活性炭是用含碳为主的物质为原料，经高温炭化和活化而制成的疏水吸附剂，其吸附比表面积可达到５００一ｌ
７００
矗／ｇ【４｜，因而具有很强的吸附能力。
本文通过实验，研究在不同残留臭氧浓度下，使其降低到所要求的标准所对应的活性炭炭层高度。１材料和方法１．１实验材料
实验用水采用中国科学院海洋研究所三连岛实验基地经过滤后的海水；臭氧发生器型号为ＨＲ２００４—１０；臭氧水采用曝气法制成。控制水量和气量以保证实验过程中臭氧浓度的恒定。
万方数据
・
８・
算在该流量下水流通过取样口ｌ一７所需的时间，并按此时间依次取样。取样后，马上测定其吸光度。然后在不同的流量下和不同的起始ＴＲＯ浓度下，重复实验，以确定达到一般养殖对象的ＴＲＯ耐受限度，在不同的起始浓度和水流量下所需的吸附层厚度。
（４）在同一ＴＨＯ起始浓度的条件下，由小到大改变吸附柱的进水流量，以确定吸附柱出水口的ＴＲＯ浓度与流量的关系。
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图２图３
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ＴＲＯ浓度的梯度成正比。扩散系数与液体的黏度及紊动程度等因索有关。由此可知，在厚度为５００ｍｍ的吸附层内，吸
附剂在ＴＲＯ起始质量浓度为０．９２叫Ｌ时所吸附的ＴＲＯ的量比起始质量浓度为０．１３叫Ｌ时的多，在起始质量浓度为
０．１３
ｍｇ／Ｌ时，５００ｎｌｍ厚度内吸附剂的吸附量远未达到其饱
和容量。
２．２流量和吸附效果的关系
由图６，控制ＴＲＯ起始质量浓度为Ｏ．４７吨ｒ／Ｌ（因为在工厂化循环水养殖系统中此浓度基本上满足灭菌要求，故选此浓度）时，改变流过吸附柱的水流量使其分别为５６．１９，６８．４，
８０．５８
ｍ。可以看出，随着流量的增加，在取样口７所测得
的ＴＲＯ浓度也随之升高。由２．１分析可知，通过吸附柱的水流量适度增加，活性炭颗粒外面的水膜厚度会随之变薄，有利于吸附，当流量增加到一定限度时，虽然水膜变薄，但水中的ＴＲＯ还没有通过孔道扩散到活性炭内部的吸附表面就随水流出，因此会出现上述现象。
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图６不同流量相同起始浓度活性炭吸附曲线
３结语
活性炭吸附海水中的残留ＴＲＯ是切实可行的，可以有
效去除水中的ＴＲＯ确保养殖对象的安全。在ＨＡＳ工程上，臭氧消毒质量浓度一般不超过Ｏ．５
ｎ，以，通过实验可知，在
流量不大的情况下，吸附层厚度为７００ｍｍ时，出水ＴＲＯ浓度均低于牙鲆鱼对ＴＲＯ的耐受限度。吸附层由于存在保护层厚度，为了充分利用活性炭的吸附容量，工程上一般采用串连式运行。
参考文献
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作者简介于向阳，男，１９６９年生。硕士研究生．工程师．主要从事水处理研究工作，现供职于威海市建筑工程质量监督定额管理站环翠区分站。
（收稿日期：２００９—０１—１５）
活性炭吸附残留臭氧化物的实验研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
于向阳， 鲍万民， YU Xiang-yang， BAO Wan-min
于向阳,YU Xiang-yang(威海市建筑工程质量监督定额管理站环翠区分站,山东威海,264200)， 鲍万民,BAO Wan-min(青岛理工大学,山东青岛,266033)工业安全与环保
INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION2009,35(7)
参考文献(5条)
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