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    粉狀活性炭在水處理工藝的應(yīng)用

    2021-10-12 產(chǎn)品知識(shí)

    我國(guó)許多水庫(kù)湖泊水均受到污染,污染往往來(lái)自工業(yè)廢水、城市生活污水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)藥和化肥污染,水庫(kù)湖泊水也存在藻類(lèi)生長(zhǎng)產(chǎn)生的自然污染。污染物質(zhì)有農(nóng)藥、洗滌劑、酚和酚類(lèi)化合物,烴類(lèi)、重金屬離子,其它工業(yè)廢水排放物及其在水體中產(chǎn)生的各種衍生物,水庫(kù)湖泊水中存在的自然污染,如腐殖酸、黃殖酸及其在水庫(kù)湖泊中產(chǎn)生的高色度、異常臭味和亞硝酸鹽等。

    常規(guī)處理工藝(混合、絮凝、沉淀、過(guò)濾)很難把上述受污染水處理到國(guó)家飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃》,國(guó)家飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)向國(guó)際靠攏,將有大幅度提高。所以,飲用水除微污染問(wèn)題是當(dāng)前重要課題之一,已列入國(guó)家“九五”重要科技攻關(guān)項(xiàng)目。

    一、處理工藝選擇

    在常規(guī)工藝處理后,采用臭氧氧化—粒狀活性炭過(guò)濾深度處理技術(shù),是當(dāng)前除微污染的較有效辦法。但是,建設(shè)投資過(guò)大,凈水成本高,大多數(shù)水廠難以承受。對(duì)于舊水廠來(lái)說(shuō),改造受場(chǎng)地限制,無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

    在常規(guī)水處理工藝的基礎(chǔ)上,投加粉狀活性炭,在達(dá)到常規(guī)處理效果的同時(shí),吸附并去除水中各種污染物,使凈化水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),致突變活性成陰性,這是一種技術(shù)效果良好、經(jīng)濟(jì)的除微污染方法。

    二、粉狀活性炭除微污染工藝

    在常規(guī)水處理工藝的基礎(chǔ)上,投加粉狀活性炭除微污染的工藝流程見(jiàn)下圖。

    圖為粉狀活性炭除污染工藝流程圖

    把粉狀活性炭制成炭漿,濃度5%為宜。炭漿是混合液,沉淀速度很快,所以在投加炭漿的同時(shí),需要對(duì)炭漿進(jìn)行不間斷的攪拌。

    把炭漿投加在混合槽前,在混合槽中與原水混合,在絮凝池和沉淀池中吸附水中的污染物,并附著在絮狀物上,一起在沉淀池中沉淀,少量未沉淀的粉狀活性炭顆粒,可在濾池中去除,從而達(dá)到除微污染的目的。

    粉狀活性炭的投加量隨原水污染程度變化而靈活確定。

    三、粉狀活性炭的性質(zhì)

    不同的活性炭吸附性能不同。水處理用活性炭的生產(chǎn)原料有木材、果殼、無(wú)煙煤、石油焦等,生產(chǎn)工藝多為物理法,用斯力普爐、耙式爐、轉(zhuǎn)爐、沸騰爐等活化爐生產(chǎn)。由于原料不同,生產(chǎn)的工藝條件不同,生產(chǎn)出活性炭的孔徑不同,比表面積不同,表面的化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)不同,則其吸附性能不同。

    活性炭的吸附性能可由兩方面評(píng)價(jià):

    1、活性炭具有選吸性。對(duì)某些污染物質(zhì)有良好吸附作用,而吸附另一些污染物質(zhì)的能力較弱。

    2、吸附能力的大小。

    所以,在選擇活性炭時(shí),應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)原水作吸附試驗(yàn)后確定其種類(lèi)。

    活性炭的孔徑分大孔、中孔和微孔三種,主要的吸附作用由微孔承擔(dān)。中孔起被吸附物質(zhì)轉(zhuǎn)移的通道作用,同時(shí)也能吸附較大分子。大孔主要起通道作用。

    比較短的有機(jī)分子不易被吸附,過(guò)于大的分子難以被吸附。

    水中的有機(jī)污染物分子較大(如產(chǎn)生色度物質(zhì)),活性炭的中孔吸附這些分子的能力較好。以木材為原料生產(chǎn)的活性炭與無(wú)煙煤為原料生產(chǎn)的活性炭相比,中孔數(shù)量較多,從吸附性能角度看,適合于水處理應(yīng)用。但是,這種活性炭產(chǎn)量少、價(jià)格高,一般不予應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外水處理用的粉狀活性炭,大多是用無(wú)煙煤生產(chǎn)的。

    評(píng)價(jià)粉狀活性炭的主要指標(biāo)有如下幾點(diǎn):篩目一般為100目或200目,碘值不小于800mg/g,亞甲基蘭值不小于110mg/g,比表面積800-1200m2/g,后三項(xiàng)指標(biāo)越大越好。

    四、處理低溫、低濁、受微污染水的應(yīng)用實(shí)例

    哈爾濱自來(lái)水集團(tuán)公司應(yīng)用粉狀活性炭進(jìn)行水處理已有10多年歷史,近幾年來(lái),與哈爾濱建筑大學(xué)合作共同進(jìn)行粉狀活性炭除微污染的研究,取得了良好的效果。

    松花江水受工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染,尤其是吉林市化工廢水污染較重。松花江水徑流量隨季節(jié)變化很大,秋季洪水季節(jié)流量大于1.5萬(wàn)m3/s,冬季流量為200-300m3/s,冬季水體稀釋能力低。另外,冬季松花江結(jié)冰,江水與大氣隔絕,水中溶解氧含量甚低,水溫為0℃,水體自?xún)裟芰Φ汀K裕苫ń廴境潭入S季節(jié)變化很大,冬季較為嚴(yán)重。

    在研究除微污染和去除色度、臭味時(shí),首先選擇了在常規(guī)水處理工藝基礎(chǔ)上投加粉狀活性炭的方法,該方法簡(jiǎn)單,只需增加粉狀活性炭炭漿槽和投加設(shè)備。

    實(shí)驗(yàn)證明,原水中主要含有移碼型致突變物質(zhì),常規(guī)水處理工藝對(duì)去除致突變物具有一定效果,投加粉狀活性炭后可明顯地提高去除致突變物質(zhì)的能力。

    經(jīng)多年實(shí)踐證實(shí),粉狀活性炭還可降低水中的含酚量、烴類(lèi)物質(zhì)、洗滌劑、農(nóng)藥等。

    五、結(jié)論

    1、在常規(guī)水處理工藝基礎(chǔ)上,投加粉狀活性炭除微污染具有良好的水處理效果。該方法建設(shè)投資少,處理水的成本低,尤其對(duì)舊水廠改造是可行的。

    2、可大幅度降低水的致突變活性,使之由陽(yáng)轉(zhuǎn)陰。

    3、可降低水中總有機(jī)碳。

    4、粉狀活性炭具有助凝作用,可使沉淀池出水濁度降低1-3NTU左右,也可去除水中的色度和臭味,尤其對(duì)低溫、低濁水更為顯著。

    5、活性炭具有選吸性,在選擇粉狀活性炭品種時(shí),一定要通過(guò)試驗(yàn)確定。

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