活性炭的選型、投入與活性炭濾池的運(yùn)行維護(hù).doc

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1、活性炭的選型、投入與活性炭濾池的運(yùn)行維護(hù)張捷，徐子松(桐鄉(xiāng)市水務(wù)集團(tuán)有限公司，桐鄉(xiāng))摘要。本文重點(diǎn)介紹了桐鄉(xiāng)市自來水公司果園橋水廠活性炭的選型、投入以及活性炭濾池的運(yùn)行維護(hù)情況。通過對活性炭濾池不同規(guī)格活性炭運(yùn)行情況進(jìn)行系統(tǒng)的跟蹤分析，摸索活性炭濾池的運(yùn)行維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)，旨在優(yōu)化活性炭濾池的運(yùn)行，為今后的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提供借鑒。關(guān)鍵詞t活性炭：活性炭濾池：運(yùn)行維護(hù)O．前言近年來，作為桐鄉(xiāng)市果園橋水廠供水水源的大運(yùn)河支流康涇塘受到有機(jī)污染的程度越來越嚴(yán)重(見表一)。在人們對生活質(zhì)量的需求不斷提升的前提下，對飲用水質(zhì)量的要求也越來越高。針對日益惡化的源水水質(zhì)，采用

2、預(yù)處理及深度處理工藝成為提高供水水質(zhì)的必要手段，也是今后國內(nèi)水處理發(fā)展的趨勢。深度處理中的臭氧活性炭工藝是目前處理微污染源水最有效的手段之一，在國內(nèi)外研究應(yīng)用已有70多年歷史?；钚蕴窟^濾是深度處理工藝的最后階段，更是必不可少的環(huán)節(jié)。對活性炭濾池科學(xué)的運(yùn)行維護(hù)能夠有效的提高供水水質(zhì)、節(jié)省制水成本、延長活性炭的使用周期。果園橋水廠對此有多年的實(shí)踐，有必要作一次全面的總結(jié)。1．工藝概況臭氧活性炭深度處理工藝?yán)贸粞醯膹?qiáng)氧化性改變大分子有機(jī)物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、利用活性炭的吸附性能以及附著在活性炭表面上的生物膜的生物降解作用去除水中有機(jī)物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。臭氧的氧化能

3、力極強(qiáng)，僅次于氟，在活性炭過濾前投加臭氧可以殺死細(xì)菌、去除病毒、氧化水中有機(jī)物、提高水中有機(jī)物的可生化性，增強(qiáng)活性炭吸附的生物作用，有利于活性炭對有機(jī)物的去除，還可以延長活性炭的再生周期?；钚蕴繉Ψ肿恿吭?500以下的環(huán)狀化合物、不飽和化合物以及分子量在數(shù)千以上的直鏈化合物(糖類)有較強(qiáng)的吸附能力，對去除腐殖酸、異臭、色度、農(nóng)藥、烴類有機(jī)物、有機(jī)氯化物、洗滌劑等有很好的效果，特別是對致突變物質(zhì)及氯化致突變物前驅(qū)物的良好吸附，進(jìn)一步降低了出水的致突變活性。許多實(shí)驗(yàn)研究證明，為了抑制飲用水中大腸桿菌的生長，需要達(dá)到AOC<50ug／L，TOC<2mg／L，活性炭

4、表面附著的生物膜具有生物降解作用，在常規(guī)處理之后進(jìn)行生物處理對致突物有一定的去除效果，使出水達(dá)到更好的生物穩(wěn)定性，管網(wǎng)水也獲得了更長的保質(zhì)期。果園橋水廠的水質(zhì)“革命”作為一個(gè)技改項(xiàng)目在市人大會(huì)議上提出，并列為桐鄉(xiāng)市2003年為民辦實(shí)事的十件大事之一。采用生物接觸氧化預(yù)處理+常規(guī)處理+臭氧活性炭深度處理為全過程的水處理新工藝，一期工程設(shè)計(jì)規(guī)模為8萬m3／d，在原有常規(guī)處理工藝的基礎(chǔ)上新增預(yù)處理及深度處理工藝，2002年7月開工，2003年5月竣工投產(chǎn)；二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模為7萬m3／d，為一套完整的預(yù)處理+常規(guī)處理+深度處理工藝，2003年8月開工，2004年7月

5、竣工投產(chǎn)。兩期工程全部竣工并投入運(yùn)行后，果園橋水廠的水處理工藝從原來的單一常規(guī)處理迅速躍升至國內(nèi)先進(jìn)水平。臭氧投加點(diǎn)在活性炭過濾之前，根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況投加量為l～3mg／L，臭氧接觸時(shí)間為15min。活性炭濾池分為10格，一期7格為1．5mm柱狀炭，3格為8X30目破碎炭，二期10格全部為12X40目破碎炭，利用原有反沖洗水塔中的砂濾池出水對炭層進(jìn)行反沖洗，通過調(diào)節(jié)反沖洗閥門的開度來控制反沖洗強(qiáng)度，二期活性炭濾池在單水反沖洗的基礎(chǔ)上增加了氣沖洗。結(jié)合果園橋水廠吸附試驗(yàn)的結(jié)果，活性炭濾池的工藝參數(shù)確定為單格面積48m2、炭層厚度1．8m、濾速8m／h、接觸時(shí)間

6、13．5min。在活性炭濾池設(shè)計(jì)中，幾個(gè)重要的工藝參數(shù)特別需要引起重視：①濾速。它是影響水質(zhì)和運(yùn)行管理的一項(xiàng)重要指標(biāo)，與進(jìn)水流量(即生產(chǎn)規(guī)模)和濾池面積有關(guān)。因此在正常運(yùn)行中無法調(diào)整濾速，設(shè)計(jì)時(shí)首先必須考慮選擇合理的濾速。在一定的炭層厚度條件下，濾速越慢接觸時(shí)間越長，接觸時(shí)間越長則活性炭的吸附效果越好，出水水質(zhì)越佳。歐美水廠活性炭濾池的濾速一般為7．5～15m／h。②炭層厚度。炭層厚度一般以sV值作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。SV值表示單位時(shí)間內(nèi)單位體積活性炭的處理水量，SV=Q／Cv，Q為每小時(shí)處理水量(m3/h)，Cv為活性炭的體積(m3)，SV值為4--8能保持較好的

7、處理效果。歐美水廠活性炭濾池的炭層厚度一般為1．8--3．6m。③排水槽距離炭層面的高度。問距過小易造成反沖洗時(shí)炭粒流失，問距過大則不利于反沖洗廢水及時(shí)排出，還會(huì)多消耗反沖洗用水。根據(jù)果園橋水廠現(xiàn)場實(shí)測，氣沖洗時(shí)由于濾板下產(chǎn)生的氣墊層以及氣體在水中占有了一部分體積，水位要上升45cm左右，新炭投入后使用一段時(shí)間，經(jīng)數(shù)次反沖洗炭層日漸蓬松，炭層厚度較剛投入時(shí)增加約15cm左右，再考慮到以后補(bǔ)充新炭增加炭層高度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有余地。2．活性炭的選型活性炭是一種經(jīng)過氣化(炭化、活化)，具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的炭質(zhì)吸附材料?；钚蕴康奈绞撬形廴疚镔|(zhì)在其表

8、面的富集或濃縮。因原水水質(zhì)和活性炭產(chǎn)品的性能差異較大