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1、粉末活性炭吸附技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵問題粉末活性炭吸附技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵問題金偉李懷正范瑾初提要:粉末活性炭吸附技術(shù)作為水廠改善水質(zhì)的有效措施,運(yùn)行方式靈活,費(fèi)用低廉,效果明顯。通過綜合研究成果,對粉末活性炭吸附技術(shù)在水廠應(yīng)用中應(yīng)重點(diǎn)解決的問題進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:粉末活性炭水質(zhì)有機(jī)物1應(yīng)用狀況粉末活性炭在給水處理中的使用已有70年左右的歷史。自從美國首次使用粉末活性炭去除氯酚產(chǎn)生的嗅味以后,活性炭成為給水處理中去除色、嗅、味和有機(jī)物的有效方法之一
2、。國外對粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭對三氯苯酚、二氯苯酚、農(nóng)藥中所含有機(jī)物,三鹵甲烷及前體物以及消毒副產(chǎn)物三氯醋酸、二氯醋酸和二鹵乙腈等等均有很好的吸附效果,對色、嗅、味的去除效果已得到公認(rèn)。粉末活性炭在歐、美、日等國應(yīng)用很普遍,美國80年代初期每年在給水處理中所用粉末活性炭約2.5萬t,且有逐年增加趨勢。我國60年代末期開始注意污染水源的除嗅、除味問題。粉末活性炭在上海、哈爾濱、合肥、廣州都曾試用過。近年來,我國對粉
3、末活性炭的研究和應(yīng)用逐漸重視,同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱建筑大學(xué)等都作了較為深入的研究,已取得不少實(shí)用性成果。粉末活性炭應(yīng)用的主要特點(diǎn)是設(shè)備投資省,價(jià)格便宜,吸附速度快,對短期及突發(fā)性水質(zhì)污染適應(yīng)能力強(qiáng)。2制約技術(shù)應(yīng)用的瓶頸根據(jù)我們的研究表明:自來水廠中應(yīng)用粉末活性炭吸附技術(shù),是一項(xiàng)非常有前景的技術(shù)。但是,由于未能很好地解決該技術(shù)在應(yīng)用方面存在的局限性,難以發(fā)揮粉末活性炭技術(shù)的優(yōu)勢,導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用不能達(dá)到實(shí)際效果。在自來水廠中的應(yīng)用必須解決理論依
4、據(jù)和應(yīng)用兩大類問題。2.1理論上應(yīng)解決的問題(1)根據(jù)水廠原水的水質(zhì)狀況,特別是有機(jī)物分子量的分布狀況,確定投加粉末活性炭的炭種(見圖1)。競爭的結(jié)果,而投加量的確定在工程應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)目標(biāo)期望值(出廠水CODMn)以及運(yùn)行成本來綜合考慮。粉末活性炭投加作為一種應(yīng)急性的措施,在一些水廠已經(jīng)得到了嘗試,但對該技術(shù)的應(yīng)用成效褒貶不一。我們的研究表明:針對水廠各異的實(shí)際情況,必須很好地探索解決上述三個(gè)問題的合適方式;特別是針對不同的處理工藝流
5、程,選擇合理的投加點(diǎn)和投加方式是至關(guān)重要的。因此在該技術(shù)的應(yīng)用方面,必須引起足夠的重視,才能經(jīng)濟(jì)、有效地發(fā)揮粉末活性炭除污染的作用。2.2工程應(yīng)用中應(yīng)解決的問題(1)應(yīng)用中粉塵飛揚(yáng)的污染問題。在自來水廠應(yīng)用中,由于粉末活性炭在諸多環(huán)節(jié)如裝卸、拆包、配制、投加過程中勞動(dòng)強(qiáng)度大、容易引起粉塵飛揚(yáng),造成工作環(huán)境惡劣,操作人員抵觸情緒較強(qiáng),也成為制約粉末活性炭技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵的、實(shí)質(zhì)性的問題。根據(jù)資料報(bào)道,有些自來水廠采用負(fù)壓配制投加方式進(jìn)
6、行粉末活性炭投加。該方式已經(jīng)基本解決了粉塵污染的問題,但仍難以避免粉末活性炭(20kg袋)在搬運(yùn)、拆包過程中造成的粉塵飛揚(yáng)以及勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題,特別是處理能力大于10萬m3d的自來水廠,每小時(shí)的粉末活性炭用量一般在60kg左右(以投加量15mgL計(jì)算)。(2)應(yīng)用中精確制備和定量投加粉末活性炭的問題。為穩(wěn)定粉末活性炭吸附除污染的效果,應(yīng)在一定范圍內(nèi)盡量保證投加計(jì)量的準(zhǔn)確,這不僅關(guān)系到處理效果,也與制水成本密切相關(guān)。根據(jù)合適的參數(shù)建造的整
7、個(gè)粉末活性炭儲(chǔ)存、配制、投加設(shè)備或系統(tǒng)必須能很好地防止在各個(gè)環(huán)節(jié)造成的不穩(wěn)定因素,如在輸送投加過程中的堵塞問題,會(huì)造成流量不穩(wěn)定,從而影響除污染的效果。(3)設(shè)備或系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。為進(jìn)一步降低粉末活性炭投加設(shè)備的操作強(qiáng)度,如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、與水廠原有自動(dòng)化控制系統(tǒng)相配以及如何根據(jù)水質(zhì)變化情況自動(dòng)追蹤調(diào)整,以滿足穩(wěn)定出水水質(zhì)的目的,這也是制約該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素。(4)投資、成本控制。粉末活性炭技術(shù)的應(yīng)用最為關(guān)鍵的問題是投資以及成本的
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