摘要：以常規水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)工藝(yi)為基礎，通過投加粉末(mo)活性炭(tan)處(chu)理(li)微污染原(yuan)水(shui)(shui)(shui)的試(shi)驗分析(xi)，結(jie)果(guo)表明：利用粉末(mo)活性炭(tan)處(chu)理(li)微污染原(yuan)水(shui)(shui)(shui)、可提(ti)高出廠(chang)水(shui)(shui)(shui)質、尤(you)其對去除(chu)原(yuan)水(shui)(shui)(shui)中的色度(du)、臭味及有(you)機物有(you)顯著(zhu)的效果(guo)。
近(jin)年(nian)(nian)來黃(huang)河(he)水(shui)的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)日(ri)益嚴(yan)重，尤其進入冬季(ji)黃(huang)河(he)流量明顯減少，水(shui)體自凈能(neng)力降低，水(shui)源污(wu)(wu)染(ran)(ran)異常(chang)(chang)嚴(yan)重。根據鄭(zheng)州(zhou)市柿(shi)園(yuan)水(shui)廠1997年(nian)(nian)原(yuan)水(shui)水(shui)質檢驗結果，氨氬含(han)量最高(gao)(gao)2.60mg/L，年(nian)(nian)平均(jun)0.70m/L，高(gao)(gao)錳酸(suan)鹽指數(shu)較高(gao)(gao)值8.40mg/L，年(nian)(nian)平均(jun)4.55mg/L；亞硝(xiao)酸(suan)鹽含(han)量高(gao)(gao)達0.40mg/L，年(nian)(nian)平均(jun)0.07mg/L；藻類含(han)量高(gao)(gao)達986萬個/L；色度(du)高(gao)(gao)35度(du)，年(nian)(nian)平均(jun)25度(du)、嗅閾值5級（按6級記錄強度(du)）。上述(shu)污(wu)(wu)染(ran)(ran)情況，水(shui)廠現有的(de)(de)常(chang)(chang)規處(chu)理工(gong)藝，已難于處(chu)理。為(wei)了(le)探索微(wei)污(wu)(wu)染(ran)(ran)原(yuan)水(shui)的(de)(de)處(chu)理方法，我們于1996年(nian)(nian)開始(shi)進行粉末活性炭的(de)(de)應(ying)用試(shi)驗，經(jing)過近(jin)三年(nian)(nian)的(de)(de)研究，積累(lei)了(le)一些經(jing)驗。
1 處理(li)工藝選擇(ze)
目前(qian)國內外對(dui)(dui)微(wei)污染原水(shui)的預處理技術(shu)，主要有(you)臭氧(yang)氧(yang)化(hua)法(fa)、粉末活性炭吸(xi)附法(fa)和(he)生(sheng)物接觸(chu)氧(yang)化(hua)法(fa)等三(san)種比較典型的方法(fa)。但(dan)臭氧(yang)氧(yang)化(hua)法(fa)和(he)生(sheng)物接觸(chu)氧(yang)化(hua)法(fa)制水(shui)成(cheng)本高、建設(she)投(tou)資大，大多數水(shui)廠難以承(cheng)受。尤其后者，對(dui)(dui)于老廠改造，因受現有(you)工藝(yi)或場地限制，幾(ji)乎沒(mei)有(you)實施的可能性。
在常規工藝處(chu)理的(de)基礎上投加粉末活性炭(tan)，在達(da)到常規處(chu)理效(xiao)果的(de)同時(shi)，吸附井去(qu)除(chu)水(shui)(shui)(shui)中的(de)色(se)、味及各(ge)種污(wu)染物，使出廠(chang)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)達(da)到國家(jia)飲用水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)標(biao)準，是(shi)一種效(xiao)果好、較經濟的(de)方法。
首(shou)先，把粉(fen)末活性炭(tan)制(zhi)成(cheng)炭(tan)漿，濃度(du)(du)5%-10%為宜。炭(tan)漿是混合液，沉(chen)淀速度(du)(du)很快，所以(yi)在投加(jia)炭(tan)漿的同時、需要(yao)不間斷的攪拌。
把炭漿投(tou)加在(zai)混(hun)合(he)(he)槽前，在(zai)混(hun)合(he)(he)槽中(zhong)與(yu)原水(shui)混(hun)合(he)(he)，在(zai)絮凝池(chi)(chi)和沉淀(dian)池(chi)(chi)中(zhong)吸附水(shui)中(zhong)的污染物并在(zai)沉淀(dian)池(chi)(chi)中(zhong)沉淀(dian)，少量(liang)未(wei)沉淀(dian)的粉末(mo)活(huo)性炭顆粒，可在(zai)濾池(chi)(chi)中(zhong)去除。
2 活性炭的性質(zhi)
不(bu)同的(de)活(huo)性炭吸(xi)附(fu)性能不(bu)同。水處(chu)理用活(huo)性炭的(de)生(sheng)產原(yuan)料(liao)有(you)木材、果殼、無(wu)煙煤、石油等(deng)；由于原(yuan)料(liao)不(bu)同，生(sheng)產的(de)工(gong)藝條件不(bu)同、生(sheng)產出活(huo)性炭的(de)孔徑不(bu)同、比表(biao)面積不(bu)同、表(biao)面的(de)化學(xue)組成和化學(xue)性質不(bu)同，則其吸(xi)附(fu)性能不(bu)同。
活性炭的(de)吸附性能可由兩方面評價：
(1)活性炭具有選吸性。對某些物(wu)質有良好的吸附作(zuo)用，而吸附另一些污染(ran)物(wu)質的能力較弱。
(2)吸(xi)(xi)附能(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)徑分大(da)(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)、中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)和微孔(kong)(kong)(kong)三種。主要的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附作用(yong)由微孔(kong)(kong)(kong)承擔；中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)起被吸(xi)(xi)附物(wu)質轉移的(de)(de)(de)(de)(de)通道作用(yong)，同(tong)時(shi)也(ye)能(neng)吸(xi)(xi)附較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)分子；大(da)(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)主要起通道作用(yong)。水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)有機污染物(wu)分子量較(jiao)(jiao)大(da)(da)(da)（如產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)色度物(wu)質），活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)吸(xi)(xi)附這(zhe)(zhe)些分子的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力較(jiao)(jiao)好(hao)。以木炭(tan)為原料生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)與以無煙(yan)煤為原料生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)相比，中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)數量較(jiao)(jiao)多，從吸(xi)(xi)附性(xing)(xing)(xing)能(neng)角度看(kan)，適(shi)合于水處理應(ying)用(yong)。但是，這(zhe)(zhe)種活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)產(chan)(chan)量小，價格高，國內(nei)外水處理用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)粉(fen)末(mo)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)，大(da)(da)(da)多是用(yong)無煙(yan)煤生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)。
評價粉末活性炭的主要指標有如下幾點：篩目一般為100目或200目，碘值不小于800mg/g，亞甲蘭值不小于110mg/g，比表面積800-1200m2/g，后三項指標(biao)越(yue)大越(yue)好(hao)。
3 應用及(ji)效果
在(zai)研究(jiu)除微污染和去除色(se)度(du)、臭味時，首先(xian)選擇了(le)在(zai)常規水處(chu)理工藝基礎上投(tou)加粉末活性(xing)炭的(de)方法。該方法工藝簡(jian)單，不受(shou)現有工藝設(she)施條件(jian)的(de)限制。
在低溫低濁期進行的試驗中，發現投(tou)(tou)加粉(fen)末活性(xing)炭，對(dui)水中有(you)機(ji)污染指(zhi)標高錳(meng)酸鹽指(zhi)數具(ju)有(you)良好的去(qu)除(chu)效(xiao)果(guo)，同(tong)時可使(shi)出廠水嗅闥值降低到0級。通(tong)過常規處(chu)理工藝，去(qu)除(chu)水中部分有(you)機(ji)污染指(zhi)標，投(tou)(tou)加粉(fen)末活性(xing)炭，可有(you)效(xiao)提(ti)高有(you)機(ji)污染指(zhi)標及嗅閾值的去(qu)除(chu)率。
通過研究結(jie)果發現：投加粉末(mo)活性炭，還具(ju)有(you)良好的助凝作用。
由于粉末(mo)活(huo)性(xing)炭吸附水中有(you)(you)機(ji)物，可使水中膠體脫穩，增(zeng)強(qiang)絮(xu)凝效(xiao)果(guo)，從而(er)提高(gao)沉(chen)淀(dian)除濁效(xiao)果(guo)。可見(jian)，粉末(mo)活(huo)性(xing)炭不但具(ju)有(you)(you)除微污(wu)染的能力，而(er)且還(huan)具(ju)有(you)(you)良好(hao)的助(zhu)凝作用。
由于黃(huang)河水(shui)(shui)(shui)及西(xi)流湖受到污染，常規處理工藝(yi)已(yi)不能(neng)滿足國(guo)家飲(yin)(yin)用水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質衛(wei)生標準(zhun)的(de)要求(qiu)。通過近三年的(de)研究證(zheng)明，在(zai)目前的(de)經濟(ji)承受能(neng)力和現有(you)工藝(yi)設施條件(jian)下、在(zai)強化常規處理工藝(yi)的(de)基(ji)礎上，通過投加粉末活(huo)性炭，才(cai)能(neng)保證(zheng)出廠水(shui)(shui)(shui)質量、水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)色度和臭味才(cai)能(neng)達(da)到國(guo)家飲(yin)(yin)用水(shui)(shui)(shui)衛(wei)生標準(zhun)。
4 結論
4.1 在常規處(chu)理(li)工藝基礎上，投加(jia)粉末活(huo)性炭(tan)處(chu)理(li)微污染原(yuan)水具有良好的效果。該(gai)方法建設投資小，處(chu)理(li)成本(ben)低，尤其對老廠(chang)改造(zao)是(shi)可(ke)行的。
4.2 投加粉末活性炭可(ke)提高有機污染(ran)指標的去除(chu)率(lv)。
4.3 粉(fen)末活性炭(tan)具有助凝作用，可(ke)使出(chu)廠水(shui)獨度降低0.2-0.5NTUc也(ye)可(ke)去(qu)除水(shui)中的色度和臭味(wei)，尤其對低溫、低蝕水(shui)更為(wei)明顯。
4.4 活性炭(tan)具有選(xuan)吸性，在選(xuan)擇粉末活性炭(tan)品種時，應通(tong)過試(shi)驗確定(ding)。