自来水厂深度处理怎么配？臭氧—活性炭 + 翻板滤池一次讲清

从水源微污染到溴酸盐红线，深度处理工艺的"配"与"不配"

臭氧—生物活性炭（O₃-BAC）深度处理全流程：原水 → 预臭氧 → 常规处理 → 主臭氧 → 活性炭滤池（翻板滤池）→ 消毒 → 出水

先弄明白：江浙沪水厂为什么都在上"臭氧 + 活性炭"？

这几年去江浙沪的自来水厂，会看到一个共同趋势——不管新厂老厂，都在往"常规处理"后面加一段"深度处理"，而这段深度处理的标配，十有八九是"臭氧 + 活性炭"。

原因很实在：水源变了，水质标准也变严了。

先说水源。太湖流域、长江下游的不少取水水源，常年处于 Ⅳ~Ⅴ 类，枯水期甚至劣于Ⅴ类，突出的问题是氨氮偏高、有机物（TOC）偏高、偶尔还有铁锰超标和藻类季节性暴发带来的嗅味（土霉味，典型物质是 2-甲基异莰醇 2-MIB 和土臭素 geosmin）。

再说标准。2023 年 4 月起实施的新版《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）把水质指标优化为 97 项，并首次把 2-甲基异莰醇（2-MIB）、土臭素（geosmin）这两项嗅味指标纳入管控（嗅阈值 10 ng/L）[8]。而传统的"混凝 → 沉淀 → 过滤 → 消毒"常规工艺，对溶解性有机物、嗅味物质、消毒副产物前驱物（三卤甲烷 THM、卤乙酸 HAA 的"原料"）基本无能为力——这些物质分子量小、溶解性好，靠沉淀和砂滤"拦"不住[1][3]。

于是结论很清晰：想让出厂水从"合格水"迈向"优质水"，深度处理不再是可选项，而是刚需。臭氧—生物活性炭（O₃-BAC）就是其中最成熟、应用最广的一条路线。

再说原理：O₃-BAC 是"三层叠加"，不是简单串联

很多人把"臭氧 + 活性炭"理解成"先用臭氧氧化一下，再用活性炭吸附一下"——这么理解只对了一半，漏掉了最关键的一层。

O₃-BAC 真正厉害的地方，是三层作用叠加：

1. 臭氧氧化：臭氧是强氧化剂，把水里的大分子有机物"打碎"成小分子，同时氧化除嗅、除色、除铁锰。这一步还顺手把一部分难生物降解的有机物，转成后面微生物"爱吃"的形态；

2. 活性炭吸附：颗粒活性炭巨大的比表面积，把小分子有机物、嗅味物质吸附下来；

3. 生物降解（最关键）：活性炭颗粒表面会长出生物膜，微生物持续"吃掉"吸附在炭上、以及水中的有机物——这层生物膜让活性炭"自我再生"、寿命大幅延长，否则纯吸附的活性炭很快就会饱和失效[1][6]。

一句话总结：臭氧负责"开胃"，活性炭负责"吸附"，炭上的微生物负责"消化"。三者配合，才让这套工艺既能除嗅除味、控副产物，又能长周期稳定运行。

臭氧投加怎么定：预臭氧和主臭氧是两个概念

臭氧在深度处理里通常分两处投加，作用完全不同，参数也不同[1][2]：

几个关键设计要点[1][3]：

• 臭氧投加量：宜根据原水水质和试验结果确定，行业标准（T/CUWA）建议 0.5~2.0 mg/L，工程上主臭氧常取 2~2.5 mg/L；原水污染重时用到 3 mg/L 附近也常见；

• 接触时间：主臭氧接触池一般 6~15 min，深圳梅林水厂实例取 10.6 min；

• 必须配套：臭氧发生器、投加装置、尾气消除装置（臭氧有毒，尾气不能直接排），以及液氧站或制氧机供氧。

这里提醒一句：臭氧不是投得越多越好。臭氧氧化本身可能生成副产物（溴酸盐、甲醛），这点在下面"安全红线"一节专门讲。

活性炭滤池池型怎么选：翻板滤池为什么是优选之一

这是本文最想强调的一点。活性炭滤池的池型并不唯一，V 型滤池、普通快滤池、翻板滤池等均可采用；而针对活性炭这种轻质滤料，翻板滤池是防"跑炭"的优选池型——不是因为它"新潮"，而是因为它从反冲洗机理上解决了活性炭滤池最头疼的老问题：跑炭。

先看问题：颗粒活性炭是轻质滤料（真密度小、堆积密度低），反冲洗时滤料膨胀率能到 40% 以上。普通池型（V 型滤池、普通快滤池）是"边冲边排水"的，反洗废水直接从排水槽流走，轻质活性炭很容易被反洗水带出池外流失——活性炭不便宜，跑炭既费钱又影响滤层厚度和出水水质[4]。

翻板滤池的破解思路——"闭阀反冲"：

翻板滤池（也叫"苏尔寿滤池""翻板阀滤池"）的反冲洗不走"边冲边排"，而是全程关闭排水翻板阀，冲洗时完全不排水，流程是这样的[4][5]：

1. 关闭进水阀 → 依次进行气冲 → 气水联冲 → 水冲三段冲洗；

2. 冲洗结束后，让滤料静止沉降约 20 秒（轻质炭先沉回滤层）；

3. 再逐步开启排水翻板阀（舌阀），把冲洗废水排走。

因为"先沉降、后排水"，轻质活性炭就不会被带走了。再配合两个细节：

• 翻板阀的内侧低边高于滤料层 0.15~0.20 m，排水时水面降到这个位置就排不动炭了；

• 反冲泥水在 60~80 秒内排完，此时微细污泥仍呈悬浮状态，不会重新沉淀截留在滤料表面[4][5]。

翻板滤池做活性炭滤池的关键参数[4][5]：

另外翻板滤池的配水配气系统也有讲究：采用"上下双层配气配水层"，由池底走廊 + 竖向配水配气管 + 横向配水配气管（俗称"面包管"）组成，属于小阻力配水系统，配水配气的均匀性优于其他小阻力系统——这对活性炭滤池的反冲均匀度至关重要[5]。

需要说明的是，活性炭滤池的池型因水质和场地条件而异，中昌水环境在 V 型滤池、普通快滤池、翻板滤池等多种池型的配水配气系统（滤板滤头、面包管）和翻板阀成套上均有成熟产品，并不局限于某一种池型。翻板滤池的细节，后面"写在最后"再展开。

翻板滤池结构示意：闭阀反冲 → 滤料沉降 20s → 翻板阀开启排水，从根本上解决轻质活性炭"跑炭"问题。图中编号对应部件如下：

1. 翻板阀气缸

2. 翻板阀连杆系统

3. 翻板阀阀板

4. 翻板阀阀门框

5. 滤水异型横管

6. 滤水异型竖管

7. 滤料层

8. 进水渠道

9. 反冲排水渠道

10. 反冲气管

11. 滤后水出水管

12. 反冲水管

活性炭滤料怎么选：炭种、粒径、炭层

池型定了，炭本身也要选对。几个要点[1][2][3]：

• 炭种：生活饮用水净水厂用煤质颗粒活性炭，常见规格 8×30 目 / 12×40 目（砂滤后的下向流池），或柱形煤质活性炭（直径 1.5 mm、长 2~3 mm，梅林水厂实例）；选炭要按《生活饮用水净水厂用煤质活性炭》CJ/T 345、《煤质颗粒活性炭》GB/T 7701.2 的规定或做选炭试验；

• 炭层厚度：常用 2.0 m（梅林实例），行业指南给 2~4 m；

• 流向：分上向流和下向流——下向流应用更广，空床接触时间 6~20 min；上向流空床接触时间 6~10 min；

• 承托层：炭层下铺级配砾石承托层，防止活性炭从底部流失；

• 反冲洗：气水联合反冲，周期 3~6 天（翻板滤池可到 40~72 h 更长效）。

最关键的安全红线：溴酸盐怎么控

这一节是专业人士最看重、也最容易踩坑的地方，单独拎出来讲。

臭氧氧化虽然好，但它有个"副作用"：当水源含溴离子（Br⁻）时，臭氧会把溴离子氧化成溴酸盐（BrO₃⁻），而溴酸盐是潜在致癌物，国标限值只有 10 μg/L——这个量级非常敏感[4]。

中试研究证实：含溴水源在臭氧投量 2.0 mg/L 时，溴酸盐就有超标风险（接近甚至超过 10 μg/L），同时还会生成一定量的甲醛[4][5]。

怎么控？ 两条经过验证的路子：

1. 投加少量氨氮：中试结果显示，投加 0.1 mg/L 氨氮即可把溴酸盐控制在限值内，且这么少的氨氮不会造成活性炭出水的氨氮超标[4]；

2. 投加过氧化氢（H₂O₂）：投加 2~3 mg/L 的 H₂O₂ 同样能有效抑制溴酸盐生成[5]。

所以在设计阶段就要先测水源的溴离子浓度——含溴水源和溴酸盐的控制方案，是臭氧深度处理"能不能安全上"的关键前提。这一点，很多只讲"臭氧好处"的文章不会告诉你。

中昌参与的臭氧—活性炭深度处理工程（近年业绩）

浙江中昌深耕滤池配水布气系统（整体浇筑滤板、可调式滤头、翻板阀、面包管），在近年国内多个臭氧—活性炭深度处理工程中承担了滤池系统供货与安装调试[7]：

• 南京：北河口水厂（120 万 m³/d，江苏百万吨级）与上元门水厂（20 万 m³/d），主城深度处理率 100%，提供滤池配水布气系统；

• 福州：飞凤山水厂（30 万 m³/d，福建省内最大深度处理水厂，2022 年通水），提供沉淀池折板、集水槽、V 型滤池整体浇筑滤板、可调式滤头、不锈钢 V 型槽；

• 深圳：朱坳水厂（50 万 m³/d 深度处理，2024 年），承担活性炭滤池系统——2520㎡ 整浇滤板、12.9 万套可调式滤头、280 根不锈钢集水槽；

• 长春：第四、五净水厂（55 万 m³/d，臭氧—生物活性炭工艺），提供滤池配水布气系统。

一个值得留意的数字：福州大学对某水厂的深度处理研究表明，在臭氧投量 2 mg/L 的工况下，制水成本增加约 0.18 元/吨，在经济上具有可行性[9]。需说明的是，这是特定水厂、特定工况下的案例值，实际成本因原水水质、工艺配置而异。

写在最后：一张选型速查表 + 中昌能帮什么

把本文要点收成一张速查表：

给正在做深度处理改造的水厂三条建议：

1. 先测水源再定工艺：溴离子、氨氮、TOC、嗅味——这四个数据决定了臭氧投量和要不要配溴酸盐控制措施；

2. 活性炭滤池可优先考虑翻板滤池：活性炭是轻质滤料，翻板滤池"闭阀反冲"能从根本上解决跑炭，长期运行省炭、省心；但池型选择仍需结合水质与场地条件综合比选。

3. 找有同类案例的供应商：臭氧深度处理的成败在细节（尾气消除、反冲均匀度、炭种选择、溴酸盐控制），选有南京、福州、深圳、长春等数十万吨级深度处理业绩的成套供应商更稳。

浙江中昌水环境科技有限公司深耕水处理设备成套供货，在翻板滤池、活性炭滤池、滤板滤头、面包管配水配气系统、翻板阀等方面有成熟产品与工程业绩，可提供从工艺方案到设备供货、安装调试的一体化技术支持。如果您的水厂正在做深度处理改造或前期论证，欢迎与我们联系。