前言
為滿足飲用水(shui)深度處(chu)理中使用的(de)煤質顆粒活性炭處(chu)理單元有效(xiao)去除有機污染物(wu)質，生產更(geng)加健康的(de)自來水(shui)，結合上海(hai)市水(shui)源特點，編制了本標(biao)準。
本標準主要(yao)參考(kao)了美國國家(jia)標準ANSI/AWWA B604-96《顆(ke)粒活(huo)性炭》、歐盟標準《EN 12915-2：2003》和(he)我國生活(huo)飲用水水質(zhi)衛(wei)生規范。
附錄A和(he)附錄B是規范性附錄。
本(ben)標準提出單位：上(shang)海市自米(mi)水市北有(you)限公司。
本標(biao)準起草單位：上海城市(shi)(shi)(shi)水資源開發利用國家工(gong)程中心有(you)限(xian)(xian)公司(si)、上海市(shi)(shi)(shi)自(zi)來(lai)水市(shi)(shi)(shi)北(bei)有(you)限(xian)(xian)公司(si)、上海城市(shi)(shi)(shi)污染(ran)控(kong)制工(gong)程研究(jiu)中心。
本(ben)標準協作單(dan)位(wei)：山西新(xin)華活性炭(tan)有(you)限公司(si)、神華寧夏(xia)煤業集團有(you)限責任公司(si)活性炭(tan)分公司(si)。
本(ben)標準主要(yao)起草人：戴婕(jie)、樂(le)林生(sheng)、高廷(ting)耀、伍(wu)海輝、張東、高煒、鮑士榮、康蘭(lan)英(ying)、劉茵、黃怡、李光明、程玉康。
自來水處理用(yong)煤質顆粒活(huo)性炭(tan)技術規范
1 范圍
本標(biao)準(zhun)適用于自來(lai)水深(shen)度處理中吸(xi)附、過濾用的煤質顆粒(li)活(huo)性炭，本標(biao)準(zhun)規定(ding)了活(huo)性炭的技術要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)、檢驗方法、標(biao)志、包裝、運輸、貯存(cun)和防護要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。
2 規范性引用文件(jian)
GB/T 7701.4 凈化水用(yong)煤質顆(ke)粒(li)活性炭
GB/T 7702.1 煤質顆(ke)粒活(huo)性(xing)炭試(shi)驗方法 水分的測(ce)定
GB/T 7702.6 煤(mei)質顆(ke)粒活性炭試驗方法 亞甲藍吸附值的測定(ding)
GB/T 7702.7 煤質顆粒活性炭試驗方法 碘吸附值的測(ce)定(ding)
GB/T 7702.3 煤質顆粒活性炭試驗方法 強度的測定
GB/T 7702.15 煤(mei)質顆粒活(huo)性炭試驗方法 灰分(fen)的(de)測定
GB/T 7702.2 煤質顆粒活(huo)性炭試驗方(fang)法(fa) 粒度的測定(ding)
GB/T 601 化(hua)學試劑 滴(di)定分析（容(rong)量分析）用標準(zhun)溶(rong)液的制(zhi)備
GB/T 603 化學(xue)試(shi)劑 試(shi)驗方法中所用制(zhi)劑及制(zhi)品的制(zhi)備
GB 5749 生(sheng)(sheng)活(huo)飲用(yong)水衛生(sheng)(sheng)標準
GB/T 5750 生活飲(yin)用水(shui)標準(zhun)檢驗方法
GBT 5750-2001 生活飲用(yong)水衛生規范
CJ 3023-1993 活性(xing)炭凈水器
ANSI/AWWA B604-1996 美國(guo)國(guo)家顆粒活性炭標準
EN 12915-1、2 歐(ou)盟活性炭質量(liang)標(biao)準
3 技術要求
3.1 外觀
暗黑色炭素物質，呈顆粒狀。
3.2 煤質顆粒(li)活性炭(tan)技術要求
煤質顆粒活性炭的(de)技術要(yao)求(qiu)應符合表1，其余GB/T 7701的(de)要(yao)求(qiu)。
表1 技術指標
| 項目 | 指標 |
| 水分，% | ≤3.0 |
| 碘吸附值，mg/g | ≥900 |
| 亞甲藍吸附值，mg/g | ≥160 |
| 丹寧酸吸附值，mg/g | ≥2.0 |
| 腐殖酸吸附值，mg/g | ≥0.15 |
| 強度，% | ≥90 |
| 水溶性灰分，% | ≤1 |
| 粒徑，目 | 12×40或8×30或12×30或柱狀直徑1.5mm |
| 鉛，μg/g | ≤10 |
| 鋅，μg/g | ≤50 |
| 鎘，μg/g | ≤1 |
| 砷，μg/g | ≤2 |
3.3 煤質(zhi)顆粒活性炭評價(jia)指數
將煤(mei)質顆粒活(huo)(huo)(huo)性炭的(de)碘值、亞甲藍吸附(fu)值和丹寧(ning)酸吸附(fu)值、腐殖(zhi)酸吸附(fu)值四個指(zhi)標作為煤(mei)質顆粒活(huo)(huo)(huo)性炭評(ping)價技術參數(shu)，并(bing)定義活(huo)(huo)(huo)性炭評(ping)價指(zhi)數(shu)為ICA（Index of Carbon Assessment）,由下圖式計算(suan)：
式中：ICA表示指標數；
CiS表(biao)示性能指標(biao)(biao)對應的(de)標(biao)(biao)準(zhun)值(zhi)(zhi)，例(li)如碘吸附(fu)值(zhi)(zhi)的(de)標(biao)(biao)準(zhun)值(zhi)(zhi)；
Ci表(biao)示該活性炭的(de)性能指標，例如碘吸附值等；
ri表示性能指標與動態吸附容量的相關系數，對于碘吸附值ri=0.4，對于亞甲藍吸附值ri=0.3，對于丹寧酸吸附值ri=0.9，對于腐殖酸吸附值ri=0.9。
4 檢(jian)驗方法
4.1 水分的測(ce)定
按GB/T 7702.1煤質顆粒活性(xing)炭(tan)水分的測定(ding)方法。
4.2 碘吸(xi)附(fu)值的(de)測(ce)定(ding)
按GB/T7702.7煤質(zhi)顆粒活性炭碘吸附值的(de)測定(ding)方法。
4.3 亞甲藍吸附值的測定
按GB/T7702.6煤(mei)質(zhi)顆粒活性炭亞(ya)甲藍吸(xi)附值的(de)測定方法。
4.4 丹寧酸吸(xi)附值(zhi)的測定(ding)
按附錄A的方法進行
4.5 腐(fu)殖酸吸(xi)附值的測定(ding)
按(an)附錄B的方法(fa)進行(xing)
4.6 強度的測定
按GB/T7702.3煤質顆(ke)粒活性炭強度的測定方法。
4.7 水溶(rong)性灰分的測定
按ANSI/AWWAB 604-1996煤質(zhi)顆粒活(huo)性炭水溶性灰(hui)分的測定(ding)方法。
4.8 粒度的測定
按GB/T 7702.2煤質顆粒活性炭粒度(du)的測定方(fang)法。
4.9 鉛、鋅(xin)、鎘、砷的測定
按CJ3023活性炭凈(jing)水器的測(ce)定(ding)方法。
5 標志、包(bao)裝、運(yun)輸和貯(zhu)存(cun)
5.1 標志(zhi)
5.1.1 顆粒活性炭的包裝上應(ying)標明制造廠名(ming)、產(chan)(chan)品(pin)(pin)名(ming)稱(cheng)、商(shang)標、產(chan)(chan)品(pin)(pin)型(xing)號或標記、制造日期或生產(chan)(chan)批(pi)號、產(chan)(chan)品(pin)(pin)的主(zhu)要參(can)數、產(chan)(chan)品(pin)(pin)凈重。
5.1.2 顆粒活性炭的(de)包裝(zhuang)上(shang)可(ke)以標有產品質量符合本(ben)標準要求的(de)證明和本(ben)標準編(bian)號。
5.2 包裝和運輸(shu)
5.2.1 包裝
包(bao)裝袋內層應(ying)密封防(fang)潮，并加適當(dang)的外包(bao)裝，防(fang)止受到天氣(qi)的危害。
5.2.2 運(yun)輸
5.2.2.1 顆粒活性炭產(chan)品(pin)的運(yun)輸(shu)可(ke)采用包裝(zhuang)袋運(yun)輸(shu)和集(ji)裝(zhuang)箱運(yun)輸(shu)。
5.2.2.2 運輸過(guo)程中應嚴密密封，潔(jie)凈無腐蝕，防止雨(yu)淋、損失和運輸過(guo)程中的產品(pin)污染。
5.2.2.3 注意輕(qing)裝(zhuang)、輕(qing)卸(xie)，如系軟包裝(zhuang)不得用鐵鉤拖運。
5.2.2.4 采用(yong)集(ji)裝箱時，如裝有多種顆粒活(huo)性(xing)炭，應用(yong)不同的分隔(ge)(ge)間擋(dang)隔(ge)(ge)開。
5.3 貯存
5.3.1 穩定性
活(huo)性炭容易吸收水(shui)分，應保(bao)持產品通風干燥，并且遠離(li)易揮發物質。
5.3.2 不能(neng)共存的物質
須采取(qu)嚴格的(de)預防措施(shi)防止顆粒活性炭(tan)接觸強氧化(hua)劑（如過氧化(hua)氫，高(gao)錳酸鉀(jia)，次氯(lv)酸鹽，氯(lv)，臭(chou)氧等(deng)）、碳(tan)氫化(hua)合物（如石(shi)油、汽(qi)油、內燃機燃料、油脂、油漆稀釋劑等(deng)等(deng)）、揮發(fa)溶(rong)劑和水(shui)分。
6 健康防護措施
6.1 人員(yuan)防護(hu)
當工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)進入放有(you)活(huo)性炭的封閉區(qu)(qu)或部分封閉區(qu)(qu)時，必領采取適(shi)當的防護措施。
6.2 火災防護
6.2.1 預防(fang)措施
6.2.1.1 活性炭應貯存在防(fang)火的房屋或者倉庫里。
6.2.1.2 活性炭(tan)應儲放在遠離氧化劑和易燃物質的地方(fang)。
6.2.2 滅火措施
6.2.2.1 可(ke)使用(yong)任(ren)何滅(mie)火(huo)介質(zhi)，宜使用(yong)泡沫滅(mie)火(huo)器(qi)滅(mie)火(huo)。
6.2.2.2 應配備(bei)完備(bei)的供氧裝(zhuang)置。
6.3 急救(jiu)措施
6.3.1 如果活(huo)性炭接(jie)觸皮(pi)膚，可用肥皂(zao)和自(zi)來水沖洗。
6.3.2 如果活(huo)性炭接觸眼睛(jing)，可用自來水或凈化水沖洗(xi)15min。
6.3.3 如果吸入活性(xing)炭，應轉移到有新(xin)鮮空氣的地方。
附錄A(規(gui)范性附錄)
顆粒活性炭丹寧酸吸附值的檢驗方法
A.1 丹(dan)寧酸吸(xi)附(fu)值
A.1.1 方(fang)法提要
一定體積和濃度(du)的(de)丹寧(ning)(ning)酸溶(rong)液經過(guo)活性炭柱過(guo)濾(lv)后收(shou)集(ji)，通過(guo)分光(guang)光(guang)度(du)法測出過(guo)濾(lv)前后丹寧(ning)(ning)酸濃度(du)，求出每克試樣(yang)吸(xi)附(fu)丹寧(ning)(ning)酸的(de)毫克數。
A.1.2 試(shi)劑
丹寧酸(suan)：分(fen)析純(chun)，分(fen)子量為1700。
A.1.3 溶液及其配制
丹寧酸(suan)(suan)標(biao)準(zhun)使用液：500mg/L，準(zhun)確稱取1.0g分析純丹寧酸(suan)(suan)到(dao)蒸(zheng)餾(liu)水中，并稀釋到(dao)2L，混勻。
A.1.4 儀(yi)器、裝置
A.1.4.1 丹寧(ning)酸吸附試驗裝置（見圖A.1）
A.1.4.1.1 有(you)機玻(bo)(bo)璃柱：內徑為(wei)29mm，高(gao)度(du)(du)約為(wei)500mm，有(you)機玻(bo)(bo)璃柱的(de)底部裝有(you)50mm高(gao)的(de)玻(bo)(bo)璃珠承托層以支(zhi)撐(cheng)活性(xing)炭(tan)，炭(tan)層高(gao)度(du)(du)約為(wei)120mm，炭(tan)上(shang)水位保持70mm左(zuo)右(you)。出水管應(ying)向上(shang)彎起，與(yu)柱內液(ye)面相平，防(fang)止活性(xing)炭(tan)柱濾干。
A.1.4.1.2 蠕動泵。
A.1.4.2 容量瓶：1L和2L。
A.1.4.3 試劑瓶(ping)：4L。
A.1.4.4 玻璃珠(zhu)
A.1.4.5 電熱(re)恒溫干燥(zao)箱：0~300℃。
A.1.4.6 天平：感量(liang)1mg。
A.1.4.7 干燥器：內裝無(wu)水氯化鈣或變色硅膠。
A.1.4.8 紫外(wai)分光光度計(ji)
A.1.5 測(ce)試步驟
a) 配制0~30mg/L濃(nong)度(du)(du)(du)范圍(wei)的(de)丹寧酸溶液(ye)，在紫外分光光度(du)(du)(du)計上用1cm石英比色(se)皿，在275nm波(bo)長處以(yi)蒸餾水為參比測定各濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)吸(xi)光度(du)(du)(du)，根據吸(xi)光度(du)(du)(du)與濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)關系繪(hui)制丹寧酸標準曲線。
b) 在(zai)清洗干凈的活性炭柱上(shang)高度為170mm處作標(biao)記。
c) 取100mL活性炭試樣放入(ru)電熱(re)恒(heng)溫干燥(zao)箱內，在105℃下烘干1h，然后放入(ru)干燥(zao)器中(zhong)冷卻(que)至室溫備(bei)用(yong)。
d) 預先在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)柱(zhu)內(nei)加入(ru)(ru)50mm的玻璃珠承托(tuo)層(ceng)。稱取(qu)一定量烘干后的活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用蒸餾水浸(jin)泡(pao)30min，除去炭(tan)灰(hui)和殘渣，沖洗后慢慢加入(ru)(ru)到(dao)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)柱(zhu)中(zhong)(zhong)，并達到(dao)高度(du)為170mm的位(wei)置。裝炭(tan)前，在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)柱(zhu)內(nei)加入(ru)(ru)20mL的丹(dan)寧酸溶液，使(shi)裝入(ru)(ru)的炭(tan)完(wan)全沒(mei)沒(mei)在(zai)水中(zhong)(zhong)。應(ying)當注意的是在(zai)試驗過(guo)程中(zhong)(zhong)，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)應(ying)完(wan)全浸(jin)沒(mei)在(zai)丹(dan)寧酸溶液中(zhong)(zhong)，以(yi)避免炭(tan)床中(zhong)(zhong)溝槽作用的發生以(yi)及(ji)空(kong)氣(qi)進入(ru)(ru)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)層(ceng)。
e) 配制的(de)500mg/L的(de)丹寧酸溶液用蠕動泵以35mL/min的(de)速度，從上往下通過該(gai)活性炭柱(zhu)（假定使用的(de)柱(zhu)子內徑是(shi)29mm，若(ruo)使用其他內徑的(de)柱(zhu)子，應按比例調整進(jin)水(shui)流量，以保證濾(lv)速和空床接觸時(shi)間不變），并同時(shi)收集1L濾(lv)出液（以第一遍過濾(lv)為(wei)基準）。
f) 將濾液混勻(yun)，用蒸(zheng)餾水稀(xi)釋20倍后(hou)，殘余(yu)丹寧酸(suan)濃度(du)可以(yi)通過在分光光度(du)計275nm波長處以(yi)蒸(zheng)餾水為參比測定紫(zi)外吸(xi)收值的方(fang)法獲(huo)得(de)，并記錄稀(xi)釋比例20。
A.1.6 測定(ding)結果(guo)的處理
A.1.6.1殘余丹寧酸濃度的確(que)定
丹(dan)(dan)寧酸濃度(du)可以在275nm （較大吸收峰）處通過紫外吸光(guang)度(du)確定。配制的(de)丹(dan)(dan)寧酸溶(rong)液(ye)經活性(xing)炭過濾前、后溶(rong)液(ye)中丹(dan)(dan)寧酸的(de)濃度(du)，通過稀釋(shi)后用0~30mg/L濃度(du)范圍(wei)的(de)標準曲線確定。
A.1.6.2 丹寧(ning)酸吸附值按式(1)和(2)計算:
(1) 吸收單(dan)(dan)寧(ning)(ning)(ning)酸(suan)的百分比=1-(出水單(dan)(dan)寧(ning)(ning)(ning)酸(suan)濃(nong)度×稀(xi)(xi)釋(shi)比例(li))/(進水單(dan)(dan)寧(ning)(ning)(ning)酸(suan)濃(nong)度×稀(xi)(xi)釋(shi)比例(li))
(2) 單寧酸(suan)的吸(xi)附容量(mg/g)=(吸(xi)收(shou)的單寧酸(suan)百分(fen)比×進水單寧酸(suan)濃度×1L)/活(huo)性(xing)炭柱中活(huo)性(xing)炭的重量(g)
附(fu)錄B(規范性附(fu)錄)
顆(ke)粒(li)活性炭腐殖酸吸附值的檢驗方法
B.1 腐(fu)殖酸吸附值
B.1.1 方法提要
一定體積的腐殖(zhi)酸溶液經(jing)過活性炭柱過濾后收集，通(tong)過分(fen)光(guang)光(guang)度法測(ce)出過濾前后腐殖(zhi)酸濃度，求出每克試(shi)樣吸附(fu)腐殖(zhi)酸的毫克數。
B.1.2 試劑
B.1.2.1 硼(peng)酸鈉：分(fen)析純(chun)。
B.1.2.2 腐殖(zhi)酸：生(sheng)化試(shi)劑。
B.1.3 溶液及其(qi)配制
B.1.3.1 硼(peng)酸鈉緩沖溶液：pH=9.18
稱取3.80g硼酸鈉（Na2B4O7·10H20）不(bu)能烘，溶解于蒸餾水中，稀釋至1L。
B.1.3.2 腐殖(zhi)酸溶液：20mg/L
準確(que)稱取20mg腐(fu)殖酸，溶(rong)解(jie)在(zai)緩沖溶(rong)液中，稀釋至1L。此溶(rong)液濃度(du)為20mg/L。
B.1.4 儀器、裝置
B.1.4.1 腐殖酸吸附試驗裝置(zhi)（見圖B.1）
B.1.4.1.1 有機(ji)(ji)玻璃柱(zhu)：內(nei)徑為29mm，長(chang)度大約(yue)為500mm，有機(ji)(ji)玻璃柱(zhu)的底部裝有50mm的玻璃珠承托層以支撐活(huo)性(xing)炭(tan)，炭(tan)層高度約(yue)為120mm，炭(tan)上(shang)水位保持70mm左右(you)。出水管應向上(shang)彎起，與柱(zhu)內(nei)液(ye)面相平，防止活(huo)性(xing)炭(tan)柱(zhu)濾(lv)干(gan)。
B.1.4.1.2 蠕動泵。
B.1.4.2 容量(liang)瓶：1L和(he)2L。
B.1.4.3 試(shi)劑瓶：4L。
B.1.4.4 玻璃珠
B.1.4.5 電熱恒(heng)溫干燥(zao)箱：0~300℃。
B.1.4.6 天平：感量1mg。
B.1.4.7 干燥器：內裝無水氯(lv)化鈣(gai)或變色(se)硅膠。
B.1.4.8 紫(zi)外分光光度計(ji)
B.1.5 測試步(bu)驟
a) 配制(zhi)(zhi)0~25mg/L濃(nong)度(du)(du)(du)范圍的(de)腐殖酸溶液，用1cm石英(ying)比色皿在紫(zi)外分光光度(du)(du)(du)計上，在254nm波長處以緩沖溶液為參比測定各濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)吸光度(du)(du)(du)，根(gen)據吸光度(du)(du)(du)與濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)關(guan)系繪制(zhi)(zhi)腐殖酸標準曲線。
b) 在清洗干凈的活(huo)性炭柱上高度為170mm處作標記。
c) 取100mL活性(xing)炭試樣放(fang)入(ru)電熱恒溫干(gan)燥(zao)箱內，在105℃下烘干(gan)1h，然后放(fang)入(ru)干(gan)燥(zao)器中冷(leng)卻至室溫備用。
d) 預先在(zai)(zai)(zai)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)柱內(nei)加(jia)入(ru)50mm的(de)玻璃珠承托(tuo)層。稱取一定量烘(hong)干(gan)后的(de)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)用蒸餾水(shui)浸(jin)泡30min，除(chu)去炭(tan)(tan)(tan)灰和(he)殘渣，沖洗后慢慢加(jia)入(ru)到(dao)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)柱中(zhong)，并達到(dao)高度(du)大約為170mm的(de)位置。裝炭(tan)(tan)(tan)前，在(zai)(zai)(zai)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)柱內(nei)加(jia)入(ru)20mL左右(you)的(de)腐殖酸(suan)溶液(ye)，使裝入(ru)的(de)炭(tan)(tan)(tan)完全浸(jin)沒在(zai)(zai)(zai)水(shui)中(zhong)。應當(dang)注意的(de)是在(zai)(zai)(zai)試驗(yan)過程中(zhong)，活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)應完全浸(jin)沒在(zai)(zai)(zai)腐殖酸(suan)溶液(ye)中(zhong)，以(yi)避免炭(tan)(tan)(tan)床中(zhong)溝槽(cao)作用的(de)發生(sheng)以(yi)及空氣進入(ru)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)層。
e) 20mg/L的(de)(de)腐殖酸溶液用(yong)蠕動泵以35mL/min的(de)(de)速度(du)，從(cong)上往下通過該活(huo)性(xing)炭柱（假定(ding)使(shi)用(yong)的(de)(de)柱子(zi)內(nei)(nei)徑(jing)(jing)是(shi)29mm，若使(shi)用(yong)其他內(nei)(nei)徑(jing)(jing)的(de)(de)柱子(zi)，應按比例(li)調(diao)整進水流量，以保證濾速和空床接觸時(shi)間不(bu)變(bian)），并同時(shi)收集(ji)1L濾出液（以第(di)一遍過濾為基準）。
f) 將濾液混勻(yun)，用注射式過(guo)濾器(qi)及0.45μm膜過(guo)濾，用1cm石英比(bi)色(se)皿在紫外分光(guang)光(guang)度計上，在254nm波(bo)長處以緩沖溶液為參(can)比(bi)測定各濾液的吸光(guang)度，通(tong)過(guo)得(de)到殘余腐殖酸的濃度。
B.1.6 測定結(jie)果的處理
B.1.6.1 殘余腐(fu)殖酸濃(nong)度的確定
腐殖酸(suan)可以在(zai)254nm（較大吸收峰(feng)）處通(tong)過(guo)紫(zi)外吸收確定(ding)。配制的(de)丹寧(ning)酸(suan)溶液(ye)經活性炭過(guo)濾前、后(hou)溶液(ye)中(zhong)丹寧(ning)酸(suan)的(de)濃度，通(tong)過(guo)0~25mg/L濃度范(fan)圍的(de)標(biao)準曲(qu)線確定(ding)。
B.1.6.2 腐殖酸吸附(fu)值按式(3)和(4)計算：
(3)吸收(shou)腐(fu)殖酸的(de)百分比=1-(出水腐(fu)殖酸濃度/進水腐(fu)殖酸濃度)
(4)腐殖(zhi)酸(suan)的吸(xi)附容(rong)量(liang)(mg/g)=(吸(xi)收的腐殖(zhi)酸(suan)百分比(bi)×進水腐殖(zhi)酸(suan)濃度(du)×1L)/活性炭柱(zhu)中(zhong)活性炭的重量(liang)(g)