問：粉末活性炭能用作凈水么？
答：粉狀活性炭在給水處理中的使用已有70年左右的歷史。國外對粉狀活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉狀活性炭對三氯*、二氯*、農(nóng)藥中所含有機物,三鹵甲烷及前體物以及消毒副產(chǎn)物三氯醋酸、二氯醋酸和二鹵乙腈等等均有很好的吸附效果,對色、嗅、味的去除效果已得到*。2005年在哈爾濱水廠過濾池中,應(yīng)用活性炭吸附,使松花江受苯污染水體達(dá)到了飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。
1吸附技術(shù)的原理
粉狀活性炭吸附水中溶質(zhì)分子是一個復(fù)雜的過程,是幾種力綜合作用的結(jié)果,包括離子吸引力、范德華力、化學(xué)雜和力。根據(jù)吸附的雙速率擴散理論認(rèn)為,吸附是一個由迅速擴散和緩慢擴散兩階段構(gòu)成的雙速過程,迅速擴散在數(shù)小時內(nèi)即完成,發(fā)揮了60%~80%活性炭的吸附容量。迅速擴散是溶質(zhì)分子在碳粒內(nèi)沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴散的過程。這些大孔隙產(chǎn)生徑向的擴散阻力。當(dāng)分子從大孔進一步進入與大孔相通的微孔中擴散時,由于受到狹窄孔徑所產(chǎn)生的很大阻力,從而極為緩慢。微孔也是在碳粒內(nèi)均勻分布,但不構(gòu)成徑向的擴散阻力。影響粉狀活性炭吸附的因素涉及溶質(zhì)分子極性、分子量大小、空間結(jié)構(gòu),這一點取決于水源水質(zhì)的特征?；钚蕴繉Σ煌奈镔|(zhì)分子具有選擇吸附性。
2投加工藝的選擇
粉狀活性炭對人工合成化學(xué)物的吸附去除主要取決于該化合物的類型。在選擇投加點時,必須考慮混合程度和處理接觸時間,盡量減少水處理藥劑對吸附的干擾。在處理污水選取投加粉狀活性炭工藝時,主要考慮:
1）投加點要有充足的攪拌條件,使粉狀活性炭能快速與處理水有良好的混合接觸。
2）盡量延長粉狀活性炭與水體接觸吸附時間,充分利用粉狀活性炭的吸附能力,提高吸附率。
3）盡量選取粒徑小的粉狀活性炭,使同等重量的活性炭吸附面積相對大;選取中孔較發(fā)達(dá)的木質(zhì)活性炭,力求提高活性炭對有機物的吸附效能。
4）盡量減小水處理過程中的化學(xué)藥品干擾,如氯、*、混凝劑等。
5）要根據(jù)投加量的多少、場地條件選取干式或濕式投加。
6）根據(jù)水質(zhì)污染狀態(tài),及污染物確定合理的碳種,并計算經(jīng)濟的投加量。投加量從5~30mg/L不等。對有效的去處水中的污染物具有重要意義。
3效果評價
3·1優(yōu)點
1）粉狀活性炭應(yīng)用的主要特點是設(shè)備投資省,價格廉,吸附速度快,對短期及突發(fā)性水質(zhì)污染適應(yīng)能力強。
2）投加粉狀活性炭對去除色度有明顯效果。色度的去除有報道可達(dá)70%,色度低表明去除有機物的效率高,除鐵、錳的效果好。
3）投加粉狀活性炭對去除嗅味有明顯效果。
4）投加活性炭有助于去除陰離子洗滌劑。
5）投加活性炭有助于對藻類的去除。投加了粉狀活性炭阻隔了藻類的光吸收,同時在濁度較低的水源中有明顯的助凝作用,有助于在混凝沉淀中去除藻類。
6）投加粉狀活性炭使化學(xué)耗氧量、五日生化需氧量大大降低,這些與水體有機污染程度正相關(guān)的表征指標(biāo)的下降,表明了水體有毒有害物質(zhì)的去除程度。
7）投加粉狀活性炭對酚類的去除有良好的效果。
8）投加活性炭粉使出水濁度大幅度降低,自來水水質(zhì)大幅度提高。
9）投加粉狀活性炭對水體致突變性的影響,能夠有效地去除有機物污染物。是常規(guī)工藝改善飲用水水質(zhì)的簡捷途徑。
投加粉狀活性碳后,水體相當(dāng)部分有機物得到去除,水體中膠狀物質(zhì)含量減少,表面黏度下降。粉狀活性碳吸附在絮凝物上,有利于絮體的架橋,能改善絮體的結(jié)構(gòu)。所以對濁度較低、污染嚴(yán)重的水體,投加粉狀活性炭除有良好的去除有機污染能力,同時還具有良好的助凝作用,使出水水質(zhì)得到大幅度提高。是一種投資相對小、收效快,尤其是對于規(guī)模較大的舊水廠,是處理污染水源的一種可靠的凈化工藝。
3·2工程中的問題
1）由于國內(nèi)對對于活性炭去除水體異臭的重要指標(biāo)ABS值和酚值研究不多,再加上國內(nèi)水體污染物比國外的復(fù)雜得多,處理對象的復(fù)雜,使其應(yīng)用水平提高受到制約。
2）在應(yīng)用過程中,粉狀活性炭在諸多環(huán)節(jié)如裝卸、拆包、配制、投加過程中勞動強度大、容易引起粉塵飛揚,造成環(huán)境等方面的諸多問題,是至于約粉狀活性炭技術(shù)應(yīng)用的一個關(guān)鍵。
3）應(yīng)用中制備和定量投加粉狀活性炭能穩(wěn)定穩(wěn)定粉狀活性炭吸附除污染的效果,也與制水成本密切相關(guān)。需合理的建造粉狀活性炭儲存、配制、投加系統(tǒng)使其較好的防治各個環(huán)節(jié)造成的不穩(wěn)定因素。
4）粉狀活性炭技術(shù)的應(yīng)用zui為關(guān)鍵的問題是投資以及成本的控制,科學(xué)合理的使用粉狀活性碳技術(shù)是其經(jīng)濟有效的發(fā)揮其效用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
4粉狀活性炭與超濾組合應(yīng)用前景
現(xiàn)代水處理中,超濾膜（UF）和反滲透膜（RO）已成為深度處理的主要工藝.但當(dāng)原水中有機物、無機物、微生物和膠體物質(zhì)含量過高時,會造成膜表面和膜孔的累積.將造成膜表面的堵塞.影響膜的運行壽命。利用活性炭作為UF的前處理可去除污水中大部分有機物.降低COD,從而緩解UF膜和RO膜阻塞和膜的污染問題,可延長膜的使用時間?；钚蕴繉ο鄬Ψ肿淤|(zhì)量在500~3000的有機物.去除率一般為70%~86.7%.而對相對分子質(zhì)量>3000的有機物則達(dá)不到有效去除的效果.但UF對于大分子的有機物有良好的去除率。因此活性炭與UF組合去除有機物效果好[2]。
5結(jié)論
1）活性炭在水處理工藝中應(yīng)用已有70多年歷史。
20世紀(jì)60年代,活性炭吸附法在城市用水、城市污水和工業(yè)廢水深度處理中得到廣泛應(yīng)用,它是一項傳統(tǒng)成熟的水處理技術(shù)。
2）根據(jù)原水水質(zhì)及處理工藝,選擇炭種及投加點,投加過程中采用合理的工藝,對提高有機物去除率具有意義重大。
3）活性炭吸附技術(shù)具有設(shè)備投資省、價格便宜、吸附速度快、對短期及突發(fā)性水質(zhì)污染適應(yīng)性強等。
4）粉狀活性炭與超濾膜配合處理有機污染污水·可優(yōu)勢互補,對去除污水中有機物的效果更佳。
