The Performance and Microbiology of Ozone-Enhanced Biological Filtration

Pilot-scale studies were conducted to determine the effects of preozonation and water column biofilm support media on slow sand filtration. The performance of the enhanced slow sand filters was compared with that of the full-scale treatment facility at Andover, Mass., which uses preozonation and granular activated carbon to enhance its conventional processes. Preozonation and biofilm support were observed to have a positive influence on filter performance, transformation of natural organic matter, microbiology, and removal of biodegradable dissolved organic carbon (BDOC). The pilot filter with the media of a larger effective size, an ozone dose of 2 mg per mg of nonpurgeable dissolved organic carbon (NPDOC), and biofilm support produced removals of turbidity, NPDOC, UV absorbance, and trihalomethane formation potential comparable to the full-scale facility. And the enhanced pilot filter produced a lower finished-water BDOC value than the full-scale plant. Thus, enhanced slow sand filters hold promise for utilities that must comply with the Surface Water Treatment Rule and future disinfection by-product rules. Se condujeron estudios a escala piloto para determinar los efectos de la preozonización y el medio de apoyo biopelicular de una columna de agua sobre el filtrado lento en arena. La eficiencia de los filtros lentos de arena mejorados fue comparada con una planta a escala normal de Andover, Mass., que usa la preozonización y el carbón granular activado para mejorar los procesos convencionales. Se observó que la preozonización y el soporte biopelicular tienen una influencia positiva sobre la eficiencia del filtro, la transformación de la materia orgánica natural, la microbiología, y la eliminación del carbón orgánico biodegradable (BDOC). El filtro piloto con el mayor tamaño efectivo de medio, una dosis de ozono de 2 mg por mg de carbón orgánico disuelto no purgable, y un soporte biopelicular produjo la eliminación de la turbidez, el NPDOC, la absorción de rayos UV, y un potencial de formación de trihalometanos comparable con la planta de tamaño normal. Y el filtro piloto mejorado produjo un menor valor de BDOC en aguas terminadas que una planta de tamaño normal. Debido a esto, los filtros lentos de arena mejorados son prometedores para los acueductos que deben cumplir con la Regla del Tratamiento de Aguas Superficiales y las futuras reglas sobre los subproductos de la desinfección.