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技術(shù)問(wèn)答

粉末活性炭在水處理中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2021-06-10點(diǎn)擊:次

摘要:在水處理系統(tǒng)中,粉末活性炭對(duì)除去水中臭和味,改善水質(zhì)口感效果很好;對(duì)色度、CODMn有一定的除去能力;對(duì)濁度、電導(dǎo)率、PH值的影響不大。

近幾年來(lái),隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展以及黃河沿岸周?chē)h(huán)境諸因素的變化和影響,黃河水質(zhì)每況愈下,有機(jī)物的污染尤為嚴(yán)重,給沿岸引用黃河水的水處理廠(特別是無(wú)碳池的水處理工藝)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。目前全國(guó)各大水廠對(duì)水中有機(jī)物的處理也沒(méi)有提出很好的建議。

某引黃供水公司水處理工藝系統(tǒng)是典型的無(wú)碳池的例子,作為飲用水的黃河水經(jīng)過(guò)處理后,其水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)須符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。由于黃河沿途污染的程度不一樣,每年各個(gè)季節(jié)的來(lái)水狀況也不一樣,污染輕的時(shí)候又不需要特殊處理水質(zhì),如果在原工藝基礎(chǔ)上增加碳濾池,資金的投資量比較大,于是該公司根據(jù)水污染的程度,把粉末活性炭的吸附作用應(yīng)用到水處理系統(tǒng)中,用來(lái)除去水中的部分有機(jī)物。在水處理系統(tǒng)中,通過(guò)投入生產(chǎn)運(yùn)行,投加粉末活性炭對(duì)除去水中的CODMn效果較明顯;濾后水的色度能降底1-2度臭味降低到0度,基本達(dá)到無(wú)味(與不加的UI系列相比較),說(shuō)明粉末活性炭是較理想的改善水質(zhì)的水處理劑。

1 投加方式與方案

在水處理系統(tǒng)過(guò)程中,水的流量控制在500m3/h,把粉末活性炭按不同劑量配成溶液,經(jīng)攪拌機(jī)攪勻后,由管路導(dǎo)入不同的投加點(diǎn)。為使試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確,每次投加的粉末活性炭為同一批次產(chǎn)品,各表檢測(cè)值均在改變炭劑量時(shí)滯后4小時(shí)進(jìn)行。

2 水質(zhì)處理效果

1) 調(diào)試水源為水庫(kù)水(引用黃河水),加炭點(diǎn)均在配水混合池(IV系列),分別按5mg/l、10mg/l、15mg/的量投加粉末活性炭,該加炭點(diǎn)的水流到水處理工藝中的混凝時(shí)間大約5分鐘,然后與不加炭的Ⅲ系列相比較,其濾后水的檢測(cè)平均值見(jiàn)表1(如圖1)。

粉末活性炭在水處理中的應(yīng)用

表1

指標(biāo)名稱(chēng) Ⅳ(加炭劑量15mg/L) Ⅳ(加炭劑量10mg/L) Ⅳ(加炭劑量5mg/L)
色(度) 7.6 6.2 8 6.39 7.38 6.38
嗅味(級(jí)) 1 0 2 1 1 0
氨氮(mg/L) 0.48 0.45 0.41 0.4 0.46 0.47
CODMn(mg/L) 3.13 2.71 3.09 2.8 3.25 3.03

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及粉末活性炭劑量與各項(xiàng)指標(biāo)除去率的關(guān)系圖可以看出,加粉末活性炭對(duì)除去水中臭和味,改善水質(zhì)口感效果很好;對(duì)色度、CODMn有一定的除去能力;對(duì)濁度、電導(dǎo)率、氨氮、PH值的影響不大(其觀測(cè)值略)。把粉末活性炭劑量為10mg/L與15mg/L觀測(cè)值相對(duì)比,根據(jù)原水的各項(xiàng)指標(biāo)分析,兩者對(duì)前兩項(xiàng)的除去效果大致相同,對(duì)處理CODMn而言,后者略好。而粉末活性炭劑量為5mg/L不能把CODMn降到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

從關(guān)系圖的曲線趨勢(shì)來(lái)看,正常情況下當(dāng)水源為水庫(kù)水或與此水質(zhì)類(lèi)似時(shí),可采用10mg/L到15mg/L的粉末活性炭劑量對(duì)水進(jìn)行處理。

2) 調(diào)試水源為原黃河水,加粉末活性炭點(diǎn)均在配水混合池(IV系列),分別按5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L的量投加,該加炭點(diǎn)的水流到水處理工藝中的混凝時(shí)間大約5分鐘,然后與不加炭的m系列相比較,其濾后水的檢測(cè)平均值見(jiàn)表2。

粉末活性炭在水處理中的應(yīng)用

表2

指標(biāo)名稱(chēng) Ⅳ(加炭劑量20mg/L) Ⅳ(加炭劑量15mg/L) Ⅳ(加炭劑量10mg/L) Ⅳ(加炭劑量5mg/L)
色(度) 9.5 7.3 10.3 8.8 12.3 10.7 14.4 13
嗅味(級(jí)) 1 0 1 0 1 0 1 0
氨氮(mg/L) 0.3 0.28 0.34 0.28 0.26 0.23 0.33 0.3
CODMn(mg/L) 3.57 3.02 3.44 3.23 3.46 3.3 4.25 4.11

對(duì)于水源為黃河水而言,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及炭劑量與各項(xiàng)指標(biāo)除去率關(guān)系圖可以看出,粉末活性炭對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的影響雷同水源為水庫(kù)水的結(jié)果,但隨著粉末活性炭劑量的增加對(duì)水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)除去效果越來(lái)越好(氨氮除外)。但對(duì)同一指標(biāo)根據(jù)除去率差值與綜合分析來(lái)看,類(lèi)似的水源可采用粉末活性炭劑量為15mg/L對(duì)其進(jìn)行處理(如圖3)。

粉末活性炭在水處理中的應(yīng)用

3) 調(diào)試水源為原黃河水,加粉末活性炭點(diǎn)在m系列濾池前,該加炭點(diǎn)的水流到水處理工藝中的混凝時(shí)間大約2分鐘,粉末活性炭劑量為2mg/L。

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,出水后的濁度明顯升高,取水樣在顯微鏡下觀察可以看到炭粒,可能濾料被擊穿。由于水中帶有炭粒從而影響水的色度,,使其居高不下,因此該加炭點(diǎn)不適合應(yīng)放棄。

4) 調(diào)試水源為原黃河水,加粉末活性炭點(diǎn)在溢流井,該加炭點(diǎn)的水流到水處理工藝中的混凝時(shí)間大約8分鐘,先加10mg/L粉末活性炭的劑量,20日由10mg/L改為5mg/L其濾后水的檢測(cè)平均值見(jiàn)表3。

表3

指標(biāo)名稱(chēng) 原水 濾后水(加炭劑量10mg/L) 原水 濾后水(加炭劑量15mg/L)
色(度) 12 9.25 12.25 8.3
嗅味(級(jí)) 1 0 1 0
氨氮(mg/L) 0.2 0.13 0.29 0.12
CODMn(mg/L) 4.02 2.72 3.87 1.7

從檢測(cè)結(jié)果看出,粉末活性炭能除去一定的色度,在除去嗅和味及CODMn方面效果優(yōu)為顯著,對(duì)氨氮的除去率也有所升高,對(duì)其它指標(biāo)影響不大(檢測(cè)值略)。當(dāng)炭劑量由10mg/L變?yōu)?mg/L時(shí),CODMn也沒(méi)出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。說(shuō)明溢流井為較佳加炭點(diǎn)(如圖3)。

5)再在更遠(yuǎn)的距離進(jìn)行投加粉末活性炭實(shí)驗(yàn),結(jié)果檢測(cè)值不成規(guī)律變化,且活性炭的吸附作用效果不明顯。

3 總結(jié)

對(duì)黃河水而言,粉末活性炭對(duì)除去臭和味,改善水質(zhì)口感有顯著的效果,對(duì)色度、CODMn有一定的除去能力;對(duì)濁度、電導(dǎo)率、PH值、氨氮影響不大(與不加炭的系列相比較),說(shuō)明粉末活性炭能除去部分有機(jī)物。就本次試驗(yàn)對(duì)引黃供水公司的水處理系統(tǒng)而言,在溢流井加粉末活性炭較少,但處理后的水質(zhì)較好(符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)),因此較佳加炭點(diǎn)可選擇在溢流井。因而用粉末活性炭處理水,關(guān)鍵在于找好加炭點(diǎn)的位置。

此試驗(yàn)是在黃河水污染程度較輕的情況下進(jìn)行的,當(dāng)污染程度較重或水量加大時(shí),應(yīng)根據(jù)濾后水的水質(zhì)情況,粉末活性炭的劑量適當(dāng)增加。此結(jié)論已應(yīng)用到生產(chǎn)中去,經(jīng)過(guò)1年多的實(shí)踐驗(yàn)證,此方法是可行的,并取得了良好的效益。

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