浅谈粉末活性炭在供水处理中的应用研究

科技论文与案例交流浅谈粉末活性炭在供水处理中的应用研究戴荣玲(凯发水处理环保运营管理(上海)有限公司上海200000)／＼厂／／摘要：随着国内水体环境的不断恶化，对水质安全＼]I和质量的日趋重视，粉末活性炭以其优良的吸附性能，成JI为给水处理中除去色、嗅、味以及有机物的有效方法之一，l{阐述粉末活性炭在供水处理中的投加方法，湿式投加系统fl设计注意事项，投加点的选择以及投加量如何确定。lL、、关键词：粉末活性炭；供水处理；应用研究、、、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一——一———．——／1粉末活性炭在供水处理中的作用自1929年美国新米尔福水厂首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以来，粉末活性炭在水处理中的使用已有80多年的历史，随后的研究发现它对水中的色、嗅、味的处理效果都非常显著l11。粉末活性炭在欧、美、日等国应用很多，美国上世纪80年代初期每年在给水处理中所用粉末活性炭约2．5×104t，且有逐年增加趋势。我国上世纪60年代末期开始注意污染水源的除嗅、除味问题。粉末活性炭在哈尔滨、合肥、广州等都曾试用过。粉末活性炭投加技术已经成为供水处理中除去色，嗅，味以及有机物的有效方法之一。目前随着国内对水质安全和质量的日趋重视，特别是为满足2006年国家标准化委员会、卫生部联合发布的《生活饮用卫生水标准》(主要是CODMn<3mg／L，特殊情况下不得超过5mdt,)，大多数供水厂均面临技术改造的问题，各级政府也对各地方水厂提出深度处理的要求。但是对大多数供水厂而言，水质污染一般是间断性和突发性的，常规工艺在大多数时间是能满足新规范要求的，相对于深度处理的大量资金投入，很多水厂更需要设备投资省，价格便宜，见效快，对短期及突发性水质污染适应性强的改造技术。2005年底发生的松花江水污染事件，是对我国城市供水行业应对水源突发污染事件能力的极大考验，根据污染物硝基苯的去除特性，应急处理中在取水口处投加粉末炭，把安全屏障前移，是应急处理取得成果的关键措施[21。因此投加粉末活性炭技术是一项适应能力强的技术，其特点是设备投资少，成本较低，吸附速度快，投用灵活，目前已广泛应用于自来水行业。2粉末活性炭投加方法粉末活性炭投加的方式有两种，分别为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，干式投加具有建设投资少，运行费用低，无管道堵塞，提高活性炭利用率，适用于变投加点工艺。湿式投加方式先将粉末活性炭配成一定浓度的炭浆，再用泵投加目。在对粉末活性炭进行投加时，投加方式需要结合场地条件、投加量来进行选择。湿式投加是将干粉末活性炭加水调制成一定浓度的炭液后用泵投加，湿法投加工艺在全球已有近百年的使用历史，其工艺和相关的设备已经非常成熟，但这种工艺设备组成比较庞大，占用空间多。粉末炭相对密度小，不易与水混合，常浮于水面，甚至扬尘，调制成浆液进行湿投，解决了干式粉末活性炭投加方式的粉尘污染问题，改善了操作环境，避免干式粉末活性炭易燃、易爆的危险性。3粉末活性炭湿式投加系统设计注意事项很多研究中都使用湿式投加方式。凯发下属江苏某县供水厂及安徽某市供水厂新增加粉末活性炭投加装置，供应商也都是推荐使用湿式投加方式。供应商选用这种投加方式主要考虑的也是场地条件和投加量，供应商在设计投加系统时还充分考虑系统可靠性以及减少对环境的影响。安全可靠性主要体现在系统设计中，特别是料仓系统、炭浆槽、投加泵和管路系统。系统的可靠性设计主要有以下几点：3．1吨包和25kg小包系统共用。吨包及25kg小包共用系统原因是吨包炭厂家调运不及时也可以储存25kg小包预备应急，一旦吨包系统出现故障可以采用小包袋装应急，所以多了一道安全防范措施。3．2多级分离杂料，确保系统稳定运行。由于粉末活性炭通常会夹杂一些杂料，如木片、袋片、水泥块，大块的杂料一旦进入料仓，容易引起后续设备的故障。在粉料进入小料仓时，经过一道细格栅，去除杂料，保证给料机的安全运行；两级炭浆槽之间的精密筛网确保去除颗粒杂质，防止堵塞水泵和管道。3-3设计应急投料口，确保系统在最不利情况下也能使用。在炭浆槽设置应急投料口，这主要是考虑到极端情况(上料系统，料仓系统不能运行)，仍能保证系统运行。应急投料口设置网筛防止袋片和垃圾进入炭浆槽。3．4放空阀门和反冲电磁阀设计。浆槽底部设置放空口，防止浆槽底部杂质的过度累积。炭浆管路设置自来水清洗管道，运行结束时自动开启电磁阀进行冲洗，防止管道内炭沉积堵塞管道。3．5电气的可靠性设计。所有动力设备可以自动运行，也可以手动单独运行。当自动控制出现问题时，仍能手动开启，进行炭粉投加。尽量减少到对环境的影响。将容易产生噪音的空压机放在设备间内，隔绝噪音；适当扩大料仓，根据凯发下属江苏某县供水厂产水量，由常规的lm，扩