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吸附在水處理中應(yīng)用
閱讀:444 發(fā)布時(shí)間:2017-5-2原標(biāo)題:吸附在水處理中應(yīng)用
西安康諾環(huán)保科技有限公司文摘: 在水處理中,活性炭吸附或臭氧化活性炭吸附屬于深度處理工藝,適用于經(jīng)過混凝、沉淀、過濾的常規(guī)處理供以后,某些有機(jī),有毒物含量或色、臭、味等感官指標(biāo)仍不能滿足出水水質(zhì)要求的凈水處理。
1、活性炭用于飲用水凈化
顆粒活性炭吸附在飲用水處理中主要用于水廠水深度處理、直飲水或純凈水的生產(chǎn),飲用水的深度處理工藝在歐洲已廣泛采用,在我國(guó)目前僅少數(shù)水廠采用,但是可以預(yù)計(jì),在我國(guó)水深度收到污染,而人民群眾對(duì)飲用水水質(zhì)要求不斷提高的情況下,必將有越來越多的水廠采用深度處理工藝。
【1】粉狀活性炭的應(yīng)用
粉狀活性炭適用于含低濃度有機(jī)物和氨氮污染水源的除臭、除味、尤其適于季節(jié)性短期高峰負(fù)荷污染水源的凈化。一般不需要增加特殊設(shè)備和大量投資。
粉狀炭以5%-10%的懸浮液投加,其投加量根據(jù)原水水質(zhì)和水處理廠的流程而異。一般投加量3-10mg/L。炭和水的接觸時(shí)間為15-30min。投加點(diǎn)有兩種:在原水泵附近,混凝沉淀之后;混凝加藥之后;澄清之前。
對(duì)受生物和化學(xué)污染的水源,在凈水工藝中,由于加氯使水中氯化物的種類及濃度都有變化,活性炭是脫除水中微量有機(jī)氯zui有效的方法。美國(guó)一水廠在加氯處理前投加21.3mg/L的粉狀炭,結(jié)果對(duì)THM和異味都有較好的去除效果。
使用粉狀炭去除ABS ,雖然效果好但投加量很高,當(dāng)原水中的ABS為5mg/L時(shí),需投加粉狀炭10mg/L。
對(duì)水源的污染情況不嚴(yán)重,深度處理以除臭味為主要目的的水廠,可以在預(yù)處理中投加粉末活性炭,或是在常規(guī)處理后采用顆?;钚蕴课竭M(jìn)行深度處理。對(duì)于水源受到一定污染的情況,一般在常規(guī)處理后增加臭氧與顆粒性活性炭聯(lián)合使用的深度處理工藝。
【2】顆粒性活性炭的應(yīng)用
采用顆粒活性炭的凈水廠深度處理工藝有以下組合方式:
1、原水水源→常規(guī)處理→活性炭→紫外線消毒器→出廠水
2、水源→常規(guī)處理→臭氧→活性炭→消毒→出廠水
3、水源→常規(guī)處理→臭氧→生物活性炭→紫外線殺菌消毒→出廠水
在抽樣-活性炭的深度處理中,臭氧氧化在氧化分解一部分污染物的同時(shí),可以使水中一些原本不易被生物降解的有機(jī)物變成可被生物降解的有機(jī)物,同時(shí)含可以提高水中溶解氧的含量{特別是以純氧作為臭氧氣源的},這些因素都可以促進(jìn)炭床中微生物的生長(zhǎng)。在適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和運(yùn)行條件下,在活性炭顆粒的表面生長(zhǎng)有大量的好氧微生物,在活性炭對(duì)水中污染物進(jìn)行物理吸附的同時(shí),又充分發(fā)揮了微生物對(duì)水中有機(jī)物的分解作用和對(duì)氨氮的消化作用,顯著提高了出水水質(zhì),并延長(zhǎng)了活性炭的再生周期,由于這種活性炭床具有明顯的生物活性。后來被稱為生物活性炭,并發(fā)展成為臭氧-生物活性炭深度處理工藝。目前,臭氧-生物活性炭深度處理工藝已經(jīng)在歐洲的飲用水處理中得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)大多數(shù)采用深度處理的水廠中,一般也都按照臭氧-生物活性炭的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)行。
在生物活性炭床中,活性炭起著雙重的作用。首先,他作為一種吸附劑,吸附水中的污染物質(zhì);其次是作為生物載體,為微生物的附著生長(zhǎng)創(chuàng)造條件通過這種微生物對(duì)水中可生物降解的有機(jī)物進(jìn)行生物分解。由于生物分解過程中比吸附過程的速率慢,因此要求炭床中的水力停留時(shí)間比單純活性炭吸附時(shí)間長(zhǎng)。歐洲使用生物活性炭的飲用水處理廠一般采用10-20分鐘的水力停留時(shí)間。
根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),采用臭氧-生物活性炭深度處理工藝比單獨(dú)使用活性炭吸附法具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、提高了出水水質(zhì),水中溶解性有機(jī)物的去除率可以提高;
2、延長(zhǎng)活性炭的再生周期,再生周期可達(dá)2-3年;
3、氨氮可以被生物轉(zhuǎn)化為硝suan、鹽,出水需氯量低
在直飲水或純凈水的生產(chǎn)中也需要使用顆粒活性炭,以吸附水中的有機(jī)物,并對(duì)誰(shuí)進(jìn)行脫氯預(yù)處理。直飲水或純凈水多以市政自來水作為原料水,自來水中的余氯會(huì)使膜分離技術(shù)所用的有機(jī)膜材料老化,因此先用顆?;钚蕴棵撀取V憋嬎蚣儍羲纳a(chǎn)工藝如圖下:
自來水 → 顆?;钚蕴?→ 安全過濾【水力全自動(dòng)曝氣精濾機(jī)】 → 超濾 → 反滲透 →【臭氧/紫外線殺菌器】消毒→直飲水供水系統(tǒng)→裝桶
目前歐洲一些國(guó)家的水廠混凝沉淀-顆粒狀活性炭吸附過濾系統(tǒng)除臭、除味、活性炭的使用壽命zui低2-3年以上,但對(duì)去除水中色度及有機(jī)物的使用zui短。
顆粒狀活性炭濾池的通水速度一般為17.5m3/【m2.h】,水力損失較小,反沖洗卡高度也較低,zui常用的是降流重力式無閥濾池,碳層一般為0.7-1.5m,空塔接觸時(shí)間為6-20min,大多數(shù)采用壓縮空氣和水聯(lián)合沖洗。
活性炭濾池的使用方式有三種:
1、用粒狀炭替換部分砂粒,成為雙層濾料濾池,采用這種濾池可提高凈化效果,降低反沖強(qiáng)度,減少反沖次數(shù),但換炭困難,因此只可以用作應(yīng)急措施。
2、用粒狀炭替換全部砂粒,成為活性炭吸附兼過濾池。
3砂濾之后建立獨(dú)立的活性炭濾池,這樣可以延長(zhǎng)活性炭對(duì)殺蟲劑,酚等有機(jī)物去除的使用壽命,特別是在原水中含鐵和孟時(shí)更為重要。