粉末活性炭投加系统在曹妃甸净水厂的应用

中拳建设C7o⋯n—gc⋯heng～jishu一162rT'K)j0×秘tOLjzi{zai(T,C10@iQi笃《ji0翁Qy{g7org粉末活性炭投加系统在曹妃甸净水厂的应用●赵艳蕊粉末活性炭的主要作用有脱色、除臭、除浊、去除藻类及降低化学耗氧量等，在水质净化方面被广泛应用，曹妃甸净水厂采用粉末活性炭投加提高出水水质，作为水质污染应急处理主要技术措施。一、粉末活性炭投加方法的选择粉末活性炭投加的方法有两种，即干式投加和湿式投加。干式投加采用水射器作为主要投加工具。湿式投加则要先将粉末活性炭配成一定浓度的炭浆，再用泵投加。由于干式投加方法使粉末活性炭与水不易混合，容易造成水射器喉管堵塞。湿式投加法可采用1台或较少数量设备配置好一定浓度的炭浆，通过多台计量泵准确定量投加到多个投加点，湿法工艺投加后的均匀性较好，主要考虑的因素为炭粉和水在混合罐内经过搅拌可以得到混合非常均匀的浆液，故经过计量泵输送至加药点中(取水管路)后，炭粉在管路中的分散均匀性较好，而且炭粉在制备投加过程中不会产生环境污染，系统稳定、可靠性强，因此经过综合分析比较，曹妃甸净水厂采用了湿式投加法。=、粉末活性炭投加量及投加浓度的确定根据室外给水设计规范中规定投加量“宜为530mg／L”，考虑水厂实际运行要求，并保证水处理应急方案的效力，曹妃甸净水厂粉末活性炭最大投加量确定为20mg／L，每天需要投加粉末活性炭为500kg。采用浓度为5％的粉末活性炭溶液，其最大溶液投加量为416L／h。三、粉末活性炭投加点的选择投加点是影响粉末活性炭对污染物吸附能力的重要因素。投加点不同，粉末活性炭与水的接触吸附时间不同。选择合适的投加点对充分利用活性炭吸附能力、保证污染物去除效果、节约炭的用量十分重要。基于曹妃甸净水厂水处理工艺流程，在投加点选择上，首先充分考虑吸附时间因素，其次考虑粉末活性炭投加的可操作性，再次考虑混凝竞争吸附的影响，此外还需考虑粉末活性炭浓度对出水浊度的影响。粉末活性炭投加点常规选择有以下三种：进厂原水管投加、混凝池前部投加、沉淀池末端投加。为充分发挥粉末活性炭的吸附作用，需要使其与水充分混合，并保证足够的接触时间(一般接触时间30—60min)和尽量避免吸附被干扰。一般来讲，在进厂原水管投加能较充分地发挥粉末活性炭的吸附作用，但存在着与后续混凝工艺竞争去除有机物的问题。如果吸附与混凝竞争严重，将降低活性炭的吸附作用，造成投加量增加，处理成本加大。在混凝前投加，理论上分析认为投加混剂后，在絮凝池中形成的微小絮体尺度发展到与粉末活性炭颗粒尺度相近的位置应作为最佳投加点。在该点投加既可在一定程度上避免竞争吸附，又可使絮体对粉末活性炭颗粒的包裹作用最小，可以充分发挥粉末活性炭的吸附效率。沉淀池末端投加，不存在吸附与混凝竞争问题，但粉末活性炭进入滤池后，可能会堵塞滤料层，使滤池的工作周期明显缩短。此外，粉末活性炭还有穿透滤层现象，吸附时间难以得到保证。因此，结合以上特征，再根据曹妃甸原水水质和水厂处理工艺特点及已建处理构筑物情况，投加点选在原水管道进厂阀门井处，可以有效利用原有管渠，使粉末活性炭的吸附作用得到充分发挥。四、粉末活性炭的选用由于粉末活性炭在诸多环节如装卸、拆包、配制、投■工程技术加过程中劳动强度大、容易引起粉尘飞扬，造成工作环境恶劣，操作人员抵触情绪较强，也成为实际应用中亟待解决的问题。一般袋装粉末活性炭分为25kg包装(小袋)和500kg包装(大袋)两种。对于小袋装，操作人员将粉末拆包后，粉末活性炭由螺旋输送器泵入料仓储存，废袋通过压榨机由出袋口排出。这样工作处于全自动封闭状态，作业环境较好，但对于大型的水厂来说投放小袋粉末活性炭的频率高，劳动强度大。而对于大袋装，操作人员操作强度较小，车间环境也较好，适合大型水厂粉末活性炭投加。由于曹妃甸净水厂所在地附近无粉末活性炭生产厂家及粉末活性炭投加量较大，故采用500kg／袋的大袋活性炭，用真空吸料装置把粉末活性炭吸到料仓内，然后通过粉末定量投加装置匀速、定量地将活性炭投加到溶解罐内，同时按照活性炭溶液5％浓度注水，连续配置溶液，当溶解罐液位到高液位时，同时停止粉末活性炭投加装置和给水电动阀；当到低液位时，同时开启粉末活性炭投加装置和给水电动阀。系统采用2台500L／h的螺杆泵，一用一备，定量投加粉末活性炭溶液。五、粉末活性炭投加系统基本构成曹妃甸净水厂粉末活性炭投加系统由工艺设备、自控设备及管道阀门组成。粉末活性炭定量给料装置由插板阀、喂料机、定量给料机、副螺旋给料机组成。下面介绍一下主要设备选型参数：1．主要工艺设备①料仓：1个，规格2mX1．8米(H)，锥斗壁与水平夹角6O。，体积2．5m。材质为Q235一B，涂层内表面环氧煤沥青，外表面醇酸防锈。料仓带有护栏和爬梯，料仓顶部带有呼吸器和真空料斗的连接