氯对活性炭吸附性能及孔隙结构的影响

书氯对活性炭吸附性能及孔隙结构的影响安娜，张金松，刘丽君，赵建树(深圳市水务＜集团＞有限公司，广东深圳518031)摘要:通过中试研究了氯对活性炭滤料吸附性能和结构的影响。中试采用两根活性炭滤柱，其中1#活性炭滤柱进水不含氯，2#活性炭滤柱进水氯浓度为3mg/L，连续运行21个月。试验末期，2#滤柱的碘值、亚甲基蓝值比1#滤柱的分别低40．7%、38．1%，比表面积和孔容积分别低34%和26%;2#滤柱对CODMn的平均去除率比1#滤柱低11%。可知，水中的氯会影响活性炭的吸附性能和结构，进而降低其对有机物的去除效率。关键词:氯;活性炭;吸附性能;孔隙结构中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000－4602(2014)15－0073－04EffectofChlorineonAdsorptionPerformanceandPoreStructureofActivatedCarbonANNa，ZHANGJin-song，LIULi-jun，ZHAOJian-shu(ShenzhenWater＜Group＞Co．Ltd．，Shenzhen518031，China)Abstract:Theeffectofchlorineonadsorptionperformanceandstructureofactivatedcarbonwasstudiedintwopilot-scaleactivatedcarbonfilters．Chlorineconcentrationfor1#and2#filterswas0mg/Land3mg/Lrespectivelyduringthecontinuousoperationfor21months．Comparedwith1#filterattheendofoperation，iodinevalueandmethyleneblueadsorptionvalueof2#filterwerereducedby40．7%and38．1%respectively，specificsurfaceareaandporevolumewerereducedby34%and26%respec-tively，andCODMnremovalratewasreducedby11%．Theresultsindicatedthatthechlorineexertedad-verseinfluenceontheadsorptionperformanceandstructureofactivatedcarbon，whichreducedthere-movalefficiencyoforganicsubstance．Keywords:chlorine;activatedcarbon;adsorptionperformance;porestructure基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07423)臭氧/生物活性炭是典型的饮用水深度处理技术，活性炭吸附和生物降解可实现对有机物的协同去除。我国“十五”期间的众多研究成果表明，该工艺能解决水源的微污染问题［1］，因此在我国得到迅速发展。据统计，目前我国有30多座臭氧/生物活性炭工艺的水厂在运行，总设计能力达到1000×104m3/d，并且还有更多城市的水厂在筹建或设计中［2］。臭氧/生物活性炭工艺的应用在改善水质的同时也带来了新的问题。Schreiber等［3］研究发现，活性炭滤池中微型动物可能呈指数增长，最高密度可达5488个/m3。在我国南方湿热地区，生物活性炭滤池内微型动物的过度孳生会引发出水的生物安全风险［1］。S市的A、B两座臭氧/生物活性炭工艺水厂，在运行1年后，不同程度地出现了微型动物二次繁殖并穿透的事件［4］。氯作为技术最成熟和使用·37·第30卷第15期2014年8月中国给水排水CHINAWATEＲ＆WASTEWATEＲVol．30No．15Aug．2014最广泛的饮用水消毒剂和氧化剂［5］，可以被选择用于微型动物的灭活和控制。在原水中预加3mg/L的氯、接触时间达70min时可确保80%以上的灭活率［6］;采用含氯水反冲活性炭滤池对微型动物的去除率可比普通反冲洗高25%～30%［7］。氯对活性炭的性能是否造成影响以及影响的程度目前还没有针对性的研究。基于此，笔者通过中试分析了氯对活性炭性能的影响。1试验设计1.1试验方法南方某水厂为控制微型动物在活性炭滤池中的二次繁殖，采用了原水中预投加氯和含氯水反冲的方式。炭滤池进水中氯浓度为0．2～0．5mg/L，反冲洗水中氯浓度为3～5mg/L。本研究以单位体积的活性炭承受相同量的有效氯为相似条件，采用中试模拟上述工艺措施对活性炭性能的影响，间接评估滤料在生产过程中可能发生的变化。当中试进水氯浓度为3m