摘要:介紹粉末(mo)活性炭(tan)在(zai)給水處(chu)(chu)理中起到的(de)作用(yong),粉末(mo)活性炭(tan)的(de)選用(yong),投(tou)加點的(de)選擇,投(tou)加量的(de)確(que)定,處(chu)(chu)理后的(de)再生(sheng)。粉末(mo)活性炭(tan)在(zai)水處(chu)(chu)理工藝中的(de)應用(yong)方法及發展。
飲用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)和上水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)標準是(shi)很(hen)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)。 隨著科技的(de)(de)進步(bu),飲用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)要求(qiu)越來越嚴(yan)格(ge)。城(cheng)市自來水(shui)(shui)(shui),不適于人(ren)類飲用(yong)(yong),需經過活(huo)性炭(tan)處(chu)理,可以(yi)有(you)效的(de)(de)去除有(you)機(ji)雜質(zhi)及各種色度和臭味。不會(hui)造(zao)成含氯碳氫化合物的(de)(de)形成。此外,活(huo)性炭(tan)處(chu)理自來水(shui)(shui)(shui)可以(yi)保留(liu)一定量的(de)(de)鈣鎂和其它微(wei)量元(yuan)素。 活(huo)性炭(tan)是(shi)處(chu)理人(ren)類飲用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)或自來水(shui)(shui)(shui)上水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)的(de)(de)較經濟可行的(de)(de)有(you)效手段。
1 粉末活(huo)性炭(tan)(PAC)的(de)作用及(ji)選擇
粉末(mo)活(huo)性炭(tan)(PAC)的粒度為,常投加(jia)于(yu)絮凝沉(chen)淀或澄清前(qian)、或絮凝過(guo)(guo)程中。依(yi)靠水泵、管道或接(jie)觸裝(zhuang)置充分地混合,進行(xing)接(jie)觸吸(xi)附(fu)。經接(jie)觸吸(xi)附(fu)水中微污染物(wu)后(hou),依(yi)靠沉(chen)淀、澄清與過(guo)(guo)濾去除(chu)。亦可(ke)在沉(chen)淀、澄清后(hou)進行(xing)二(er)次投加(jia),提高吸(xi)附(fu)處理(li)效果,但(dan)(dan)投加(jia)量過(guo)(guo)多時易增(zeng)加(jia)濾池(chi)負擔并造成穿(chuan)透。 盡(jin)管粉末(mo)活(huo)性炭(tan)水處理(li)的有(you)(you)效性在經濟上受到一些限制(zhi),但(dan)(dan)能及時去除(chu)大量的有(you)(you)機(ji)物(wu),有(you)(you)時具有(you)(you)助凝作用。當操作管理(li)良好時,一般投加(jia)5~10mg/L,可(ke)使溶解的有(you)(you)機(ji)物(wu)總量減少約60%左右。
2 粉末活(huo)性炭(PAC)投(tou)加
粉末活性炭(PAC)的投加方法分為干投和濕(shi)投。
干投(tou)方法在我國實踐比較少,一般(ban)選(xuan)擇濕投(tou),也就(jiu)是配置(zhi)5%~10%濃度的活性炭漿液通過水泵(beng)、管道或(huo)接(jie)觸(chu)裝(zhuang)置(zhi)送至投(tou)加點的方法。
調(diao)制(zhi)(zhi)方式(shi):粉末活(huo)性炭易從(cong)漿(jiang)液(ye)中沉降析(xi)出,需要設(she)攪拌機械連續攪拌調(diao)制(zhi)(zhi)。習(xi)慣稱調(diao)制(zhi)(zhi)濃的炭漿(jiang)裝置為(wei)混合槽,調(diao)制(zhi)(zhi)稀的投(tou)加炭液(ye)裝置為(wei)炭液(ye)池(chi)。通常(chang)采用定期一(yi)次投(tou)料,攪拌調(diao)制(zhi)(zhi)粉末炭液(ye)。
炭漿池需(xu)(xu)設(she)兩只以(yi)上(shang),交替使用。當采用加料(liao)斗(dou)時(shi)(shi),可按設(she)定的時(shi)(shi)間多次投料(liao)、混合(he),調制粉末炭液。此時(shi)(shi)炭液池容(rong)積除需(xu)(xu)滿足完全(quan)吸液要求外,容(rong)積較(jiao)小,可只設(she)1座池子邊補充,邊出(chu)液。
加(jia)注(zhu)方式:可采(cai)用(yong)(yong)重力或壓(ya)力加(jia)注(zhu),以采(cai)用(yong)(yong)壓(ya)力加(jia)注(zhu)較多。壓(ya)力加(jia)注(zhu)時需采(cai)用(yong)(yong)耐磨損、不易堵塞的加(jia)注(zhu)泵(beng),如螺桿泵(beng)、膜片泵(beng)、水(shui)蛇泵(beng)等(deng)。
3 粉末活(huo)性炭(PAC)再生
活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)在(zai)(zai)水(shui)處理(li)運行(xing)(xing)(xing)中存(cun)在(zai)(zai)使(shi)(shi)用(yong)量(liang)大、價格高的(de)(de)(de)問(wen)題,其費用(yong)往(wang)往(wang)占運行(xing)(xing)(xing)成本的(de)(de)(de)30%~45%,且活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)對污(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)吸(xi)附能(neng)力是有(you)限的(de)(de)(de),如果活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)飽和(he)后不經處理(li)即(ji)廢(fei)棄必然引(yin)發資源浪(lang)費及環境污(wu)染等(deng)問(wen)題。 飽和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)通(tong)過各種再(zai)生(sheng)(sheng)方法(fa)使(shi)(shi)其恢復(fu)(fu)吸(xi)附性(xing)能(neng)也是活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)大范圍應用(yong)的(de)(de)(de)價值所在(zai)(zai)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)再(zai)生(sheng)(sheng)(或(huo)活(huo)(huo)(huo)化)即(ji)用(yong)特殊的(de)(de)(de)方法(fa)(物(wu)理(li)的(de)(de)(de)或(huo)化學的(de)(de)(de)),將吸(xi)附在(zai)(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)上的(de)(de)(de)污(wu)染物(wu)從(cong)細孔(kong)中去除 ,而且盡量(liang)不破壞活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)本身(shen)的(de)(de)(de)結構,恢復(fu)(fu)其吸(xi)附性(xing)能(neng),達到(dao)重新使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。一般(ban)根據活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)對所要(yao)處理(li)水(shui)中的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)成分(fen)的(de)(de)(de)處理(li)規模,活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)吸(xi)附容量(liang),吸(xi)附周期等(deng)因素進(jin)行(xing)(xing)(xing)可行(xing)(xing)(xing)性(xing)分(fen)析而選擇較佳的(de)(de)(de)再(zai)生(sheng)(sheng)方法(fa)。目前的(de)(de)(de)再(zai)生(sheng)(sheng)方法(fa)有(you)很多,如加熱再(zai)生(sheng)(sheng)法(fa)、電化學再(zai)生(sheng)(sheng)法(fa)、微波輻射再(zai)生(sheng)(sheng)法(fa)、超(chao)聲(sheng)波再(zai)生(sheng)(sheng)法(fa)、生(sheng)(sheng)物(wu)再(zai)生(sheng)(sheng)法(fa)等(deng)。
4 粉末活性炭(tan)(PAC)發展
活(huo)性(xing)炭(tan)結(jie)構(gou)中具有(you)結(jie)晶缺陷(xian),使之成為理想的催化劑,同時活(huo)性(xing)炭(tan)也(ye)是理想的催化劑載體,因(yin)為它有(you)擴展的表面積,再(zai)加上(shang)其(qi)巨大的吸附潛能,所有(you)這(zhe)些物理和(he)結(jie)構(gou)上(shang)的特點,使活(huo)性(xing)炭(tan)有(you)多種應用方法:
①活(huo)性(xing)炭改性(xing):活(huo)性(xing)炭改性(xing)就是指用一定的方法處理活(huo)性(xing)炭使其表面官能團性(xing)質及數(shu)量發生變化。
②活性(xing)炭與膜(mo)聯(lian)用(yong):作為一種新興工藝(yi)—活性(xing)炭與納濾膜(mo)、超濾膜(mo)聯(lian)用(yong),被廣泛研究并應用(yong)于水處理(li)中(zhong)。此工藝(yi)顯著(zhu)優(you)點是能(neng)有效的去除(chu)水中(zhong)的病原菌。
③活(huo)(huo)性炭與微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)聯(lian)用:在利用微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)進行水(shui)處理的(de)體系(xi)內,無論厭(yan)氧(yang)(yang)型(xing)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)還是好氧(yang)(yang)型(xing)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)都可以使用活(huo)(huo)性炭作為載(zai)體與之聯(lian)用,現在比較成熟的(de)技術主要有(you)兩種:活(huo)(huo)性炭厭(yan)氧(yang)(yang)流化床和(he)生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)(huo)性炭。
④吸附、催化(hua)(hua)(hua)、氧化(hua)(hua)(hua)聯(lian)用:所謂吸附氧化(hua)(hua)(hua)聯(lian)用就是指活性(xing)炭(tan)吸附與各(ge)種氧化(hua)(hua)(hua)劑氧化(hua)(hua)(hua)聯(lian)用。
⑤活性(xing)炭(tan)與微(wei)波聯用(yong):國內(nei)外對活性(xing)炭(tan)再生技術的(de)研(yan)究表明 ,微(wei)波輻照是一種比(bi)較(jiao)好(hao)的(de)活性(xing)炭(tan)再生方法。
⑥活(huo)(huo)性(xing)炭與(yu)電化學(xue)聯用(yong):活(huo)(huo)性(xing)炭與(yu)電化學(xue)過(guo)(guo)程聯用(yong),多數是把活(huo)(huo)性(xing)炭作為陽(yang)極的外(wai)延,先利(li)用(yong)活(huo)(huo)性(xing)炭進(jin)行吸附,再通過(guo)(guo)電解作用(yong)進(jin)行氧(yang)化降解,去除污染物質。
⑦其他應用(yong)方(fang)法。
5 結語
活性炭應(ying)用(yong)(yong)于水處理(li)至今(jin),已有(you)了很大發展,從(cong)開始單一(yi)活性炭吸附(fu)轉變為現在(zai)的(de)多種工藝(yi)方(fang)法聯合(he)應(ying)用(yong)(yong)。 所以,今(jin)后活性炭的(de)研究應(ying)該從(cong)高效能、低成本、易(yi)操作等各方(fang)面綜合(he)考(kao)慮,也(ye)就(jiu)是環境效益與經濟效益的(de)統(tong)一(yi)。
活性(xing)炭作為(wei)水處理中不可缺(que)少的材料,必將(jiang)得(de)到更廣泛地研究和(he)應用。