粉状活性炭的净水效能丨粉状活性炭投加工艺

粉状活性炭的净水效能丨粉状活性炭投加工艺

粉末活性炭在净水处理中实际应用研究国外利用粉末活性炭去除水中有机物、除、除嗅味物己取得成功的经验与较好的去除效果。如上世纪20年代美国芝加哥,已成功利用粉末活性炭与慢砂过滤工艺相结合,防预了饮用水的氯酚污染;在东普鲁士早已利用粉末活性炭消除季节性的原水藻类异味等。认为虽然颗粒活性炭能保良好的工艺性,但吸附循环的较短时间仍是粉末活性炭的点。国内利用粉末活性炭去除污染物正处于研究之中,目前实际的应用仍然不多。

国外利用粉末活性炭去除水中有机物、除、除嗅味物己取得成功的经验与较好的去除效果。如上世纪20年代美国芝加哥,已成功利用粉末活性炭与慢砂过滤工艺相结合,防预了饮用水的氯酚污染;在东普鲁士早已利用粉末活性炭消除季节性的原水藻类异味等。认为虽然颗粒活性炭能保良好的工艺性,但吸附循环的较短时间仍是粉末活性炭的点。国内利用粉末活性炭去除污染物正处于研究之中,目前实际的应用仍然不多。粉末活性炭的投加与水的浊度、臭味物的浓度有关,投加应根据水的特点试验确定。研究的关键是根据自身企的实际情况,致突变污染物的组成,不同水源水厂不同工艺配置的特点,进行大的室内外试验,寻找相适应的投加工艺和投加碳的品种,以期建立相对经济、简单易行的投加粉末活性炭工艺。

一、粉末活性炭的净水效能研究

粉末活性炭吸附水中溶分子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%-80%活性炭的吸附容。迅速扩散是溶分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大隙中扩散的过程。这些大隙产生径向的扩散阻力。当分子从大进一步进入与大相通的微中扩散时,由于受到狭窄径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。微也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶分子极性、分子大小、空间结构,这一点取决于水源水的特征。活性炭对不同的物分子具有选择吸附性。

(一)投加工艺的选择

国外家曾对粉末活性炭的应用情况进行分析研究,认为粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的类型。在选择投加点时,必须考虑混合程度和处理接触时间,尽减少水处理剂对吸附的。根据国内某水厂近年应用粉末活性炭的经验认为,对于有生活污水、工污水的排放,造成水体富营养化,导致水体藻类等微生物急剧繁殖等,属于污染较严重、较为复杂的水源;枯水期时常散发成分复杂的异臭、异味,再加上取水河段为潮感河流,污水回荡时间长,污染造成的危害较大。选取投加粉末活性炭工艺时,主要考虑:

(1)投加点要有充足的搅拌条件,使粉末活性炭能快速与处理水有良好的混合接触。

(2)尽延长粉末活性炭与水体接触吸附时间,充分利用粉末活性炭的吸附能力,提高吸附率。

(3)尽选取粒径小的粉末活性炭,使同等重的活性炭吸附面积相对大;选取中较发达稻活性炭,力求提高活性炭对有机物的吸附效能。

(4)尽减小水处理过程中的化学品,如氯、、混凝剂等。

(5)要根据投加的、场地条件选取干式或湿式投加。

(6)根据水污染状态确定投加。投加从5-30mg/L不等。某水厂投加粉末活性炭工艺如下:

(二)投加粉末活性炭明显改善出水水

(1)投加粉末活性炭对去除度有明显效果。度的去除有报道可达70%,度低表明去除有机物的,除铁、锰的效果好。但去除度的效果并没有和投加活性炭成正比,其复杂的机理,还有待下一步研究。
 
(2)投加粉末活性炭对去除嗅味有明显效果。南方某水体的富营养化水体不仅是藻类繁殖和灭过程产生的异臭,还面对复杂的工排污污染,水体酚类物的异常浓度所引起的异臭。由于致臭物的动态性和不确定性,故臭味的定分析成为十分艰难的课题,设想要经过多年对特定水体的调查研究,设立相关的数学模型,设立相应的分析方法,才能逐步解决。目前臭味的检测一般是用人的感官去鉴定,人为的误差较大。除臭是粉末活性炭去除污染物的一个重要的综合评价指标,也是供水行目前面临的确保饮用水安全的极其重要、难度相当大的感官指标。

(3)投加活性炭有助于去除阴离子洗涤剂。国内外化工行早已有利用粉末活性炭,来净化去除工废水中的洗涤剂的工艺。也是粉末活性炭去除较大分子合成有机物的一个评价指标。

(4)投加活性炭有助于对藻类的去除。投加了粉末活性炭阻隔了藻类的光吸收,同时在浊度较低的水源中有明显的助凝作用,有助于在混凝沉淀中去除藻类。如应用投加粉末活性炭、聚丙烯酰助凝、氧化的联合协同作用,严格控制沉淀池出水浊度为1NTU以下,则藻类的去除率可高达95%-98%。

(5)投加粉末活性炭使化学耗氧(CODmn和CODcr)、五日生化需氧(BOD5)大大降低,这些与水体有机污染程度正相关的表征指标的下降,表明了水体有有害物的去除程度。

(6)投加粉末活性炭对酚类的去除有良好的效果。上世纪30年代,国外已有采用粉末活性炭吸附焦化厂废水中酚的工艺。根据水厂的应用经验,认为在原水挥发性酚在0.005mg/L以下,投加粉末活性炭20mg/L以下,可以有效地去除;若原水挥发性酚在0.005mg/L以上,0.01mg/L以下,可明显减低出厂水挥发性酚含;但原水挥发性酚大于0.01mg/L时,单靠投加粉末活性炭,难以得到良好的去除效果。粉末活性炭对酚类的去除效果,是综合评价吸附能力的重要指标,对于酚类污染严重的水体尤为重要。

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