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活性炭在水处理中的应用
作者:管理员    发布于:2017-11-18 14:03:33    文字:【】【】【

  宋梅(辽宁城市建设职业技术学院,辽宁沈阳110000)增加,使得传统饮用水处理工艺已无法制得卫生、安全的饮用水,本文综述活性炭在水处理中的应用,提出了饮用水净化时活性炭的各种应用技术。

  当前人们对环境保护的要求越来越高,活性炭作为一种吸附剂正获得越来越广泛的应用。美国、中国、俄罗斯、日本、德国都是世界上活性炭的生产和消费大国。尤其是美国,活性炭用在给水净化的数量占其总量的1/3居活性炭各种用途之首。

  活性炭是一种多孔炭素材料,有巨大的比表面积和吸附性能。

  活性炭的种类很多,按形状分为粉状活性炭、颗粒粒状活性炭、纤维活性炭,具有良好的吸附性能,稳定的化学性质,可以耐强酸强碱,能经受水浸、高温、高压的作用,不易破碎,用于水处理的活性炭主要有三项要求:吸附容量大、吸附速度快、机械强度好。

  活性炭吸附是去除水中溶解性有机物的有效的方法之一。活性炭因能有效地去除色、嗅味、有机物、杀虫剂、除草剂、酚、铁、汞等多种污染物而成为有效和通用的除污染净水剂。国外在给水处理中使用活性炭的历史已经很悠久了,但当时因炭的吸附能力低,费用昂贵没有得到推广。1910年英国建立了座系统应用活性炭处理饮用水的水厂,用超氯化法来氧化有机物,然后再用活性炭脱氯。二十世纪后期开始应用粉末活性炭消除饮用水中的嗅味,在消除水中嗅味的实践中,活性炭是有效的吸附材料,它以发达的微孔结构和巨大的表面积,非常有效的吸附产生嗅味的有机物。在水处理中,按规定量投下粉末炭,以过滤吸附的方式能迅速有效地去除水中的嗅味。

  活性炭的选型对水处理效果非常重要。用于给水处理的活性炭因为品种较多,性能不一,用途各异,价格昂贵,而所处理的水质也各不相同。活性炭要根据处理目的进行选择。首先,选择活性炭应具有较好的吸附性能,再生后性能恢复较好,化学稳定性好,机械性能好。其次,要考虑价格适中,来源方便。第三,要对活性炭进行吸附容量测定、吸附等温线测定等。

  用于给水处理的活性炭必须从活性炭生产厂商处取得完整的经法定检测单位检测的技术性能参数报告或说明书,作为选择活性炭的依据之一。因为活性炭在生产过程中采用的工艺流程不一样,各种活性炭产品的性能差别很大,其碘值、亚甲蓝值、机械强度、比表面积、总孔容积、堆积容量等都是必须收集的活性炭性能技术指标。

  引入活性炭处理工艺以及确定流程要根据水质和主要去除的水质指标来定。一般活性炭用于去除异嗅味物质,氯消毒副产品的前驱物,农药或突发性水源污染等。常用流程如下:原水粉末活性炭絮凝沉淀砂滤出水前加氯后加氯该方式用于季节性方式的异嗅味和突发性原水污染情况,若每年需要用活性炭吸附的时间超过3个月,该流程就不够经济。

  原水―絮凝沉淀―砂滤―活性炭―出水前加氯后加氯该工艺用于改善嗅味,全年运行提高水质。采用前加氯可以去除铁、锰,但会产生氯消毒副产物,缩短活性炭的运行周期。另外,当异嗅味非常高时,该工艺不能完全去除嗅阈值。

  原水―絮凝沉淀―砂滤―臭氧―活性炭―出水预臭氧后加氯该工艺对有机物去除率极高,水质改善明显,增加臭氧后可以将嗅阈值降到极低,并能氧化有机物,使活性炭滤池中生长微生物,可去除氨氮,延长活性炭使用周期。但该工艺所用设备复杂,工程投资和运行成本较高。

  原水―絮凝沉淀―臭氧―活性炭―砂滤―出水TT中加氯后加氯该工艺不用前加氯和预臭氧,将砂滤池放到活性炭池后面,优点是可以防止活性炭滤池中的微生物泄漏,缺点是活性炭滤池要经常冲洗,并影响活性炭的使用寿命。

  原水―生物预处理―絮凝沉淀―砂滤―活性炭―出水TT前加氯后加氯该工艺依靠生物预处理去除氨氮和生物易降解有机物,依靠常规处理和活性炭去除生物难降解有机物,改善嗅味。缺点是冬季水温低时,去除效果会受到影响。另外,河流中污水厂排放水一般均为生物难降解有机物,生物处理效果较差,所以一般使用于湖泊水。

  粉末活性炭的应用粉末活性炭往往用于自来水发生突发性水源污染之际。投加粉末活性炭需具备专用设备,将粉末炭与水搅拌调成浆状液体,然后经计量设备投加入规定的投加点,有时单纯加粉末活性炭净水,有时辅以其他药剂。

  活性炭出厂包装一般为袋装和罐装,进厂后首先要计量验收,然后装入储存槽中。储存车间要设防火、集尘、称重、空气运输设备。

  粉末活性炭一般在常规处理构筑物之前加到原水中,需要充分混合、接触,一般接触时间不少于20分钟,要考虑不沉淀、不短流等因素。接触池一般为水泥构筑物,分两格以上。好单独建立接触池。

  前加氯时,好离粉末活性炭加注点有一定距离,以防两者发生反应。1mg/L的活性炭消耗氯0.20.25mg/L,所以加氯量也要适当调整。水厂污泥量会增加,但脱水性能会改善。加注量一般为1030mgL调成510浓度的浆液进行投加。要设置调配池、加注泵、流量计等设备。

  Roberts-Haberer法是粉末活性炭应用的一种新形式。这种方法的设备包括一台由发泡聚乙烯珠为滤料的压力滤池。操作分为三步:(1)将粉末活性炭与水混合自下加入滤池中反复循环,直到吸附在滤料上为止;(2)原水自下而上过滤,起过滤及活性炭吸附作用,直到吸附能力丧失;G)自上而下反洗,反洗下来的粉炭可以回收再生或排掉。由絮凝剂黏结粉炭所成的粉末活性炭絮体构成流化床是粉末活性炭应用的另一种新形式。

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