活性炭吸附池工艺设计的探讨
深圳笔架山水厂翻板活性炭滤池工艺设计探讨

深圳笔架山水厂翻板活性炭滤池工艺设计探讨冯霞鲁彬黄年龙(深圳市利源水务设计咨询有限公司,深圳 518031)摘要深圳笔架山水厂深度处理生物活性炭滤池采用翻板滤池,本文通过该工程实例,探讨当前翻板活性炭滤池设计中普遍关注的问题:空床接触时间、滤层结构、活性炭滤料、反冲洗方式及冲洗水源、初滤水排放、自控与仪表、安装与调试等,尤其是该种池型的布水布气系统,采用了滤板滤头与竖向配气管组合,开创国内首例,该系统投资省,目前运行效果良好。
关键词翻板活性炭滤池工艺设计布水布气仪表与自控安装及调试The process design of biological activated carbon filterin Bijiashan Waterworks in ShenzhenFeng.xia Lu.bin Huang.nianlong(Shenzhen Liyuan water and consultation co.,ltd ,Shenzhen 518031)Abstract: The Flap Filter was used as advanced treatment biological activated carbon filter in Shenzhen Bijiashan Waterworks. This article will discuss the prevalent questions during the current flap activated carbon filter design. These questions include: Empty Bed Contact Time(EBCT), the structure of filtering layer, the activated carbon filter media, backwashing manner, the water source for backwashing, initial filtered water discharge, automatic control and instrument, setting and assembling, and the underdrain and air distribution system of this basin type. This waterwork combined the filter board and filter nozzle with the underdrain and air distribution system, and it is the first case among the country. The investment of this system was economic, and the current operation is in good condition.Keywords: biological activated carbon filter; underdrain and air distribution system; instrument and control; setting and assembling.笔架山水厂是深圳经济特区中部的重要水厂,原有规模32万m3/d,采用常规絮凝、沉淀、过滤、加氯消毒净水工艺。
活性炭吸附池工艺设计的探讨

活性炭吸附池⼯艺设计的探讨活性炭吸附池⼯艺设计的探讨1 深圳市笔架⼭⽔⼚活性炭吸附池⼯艺设计概况深圳市笔架⼭⽔⼚扩(改)建⼯程于1999年开始⽅案设计,2003年被确定为国家“863”课题“南⽅地区安全饮⽤⽔保障技术”的⽰范⼯程(以下简称⽰范⼯程),⽔⼚扩建⼯程规模20万m3/d,改建⼯程规模32万m 3/d,其中常规净化构筑物按新增20万m3/d规模设计,预处理、深度处理、污泥处理按新建52万m3/d规模设计。
⼯程于2003年8⽉开⼯建设,⽬前正在建设中。
⽰范⼯程以东深引⽔和东部供⽔两⼤⽔源系统为⽔源。
东深引⽔⽔源受到⽣活性有机污染,氨氮、亚硝酸盐、⽣化需氧量(BOD5)、耗氧量(KMnO4法)、溶解氧等项⽬超标。
虽然东深引⽔⼯程经沙湾⽣物硝化预处理后,主要控制指标氨氮去除效果良好,实测值可基本符合《⽣活饮⽤⽔⽔源⽔质标准》⼆级⽔源⽔质标准,但去除效果不稳定,实测氨氮值和总磷值时有超标。
⽽且即使硝化后,N、P等营养物质仍残留⽔中,为藻类等⽔⽣植物的繁殖提供了条件。
⽰范⼯程出⽔⽔质执⾏《城市供⽔⾏业2000年技术进步发展规划》第⼀类⽔司的88项指标,同时课题要求下列指标达到:出⼚⽔浊度低于0.1NTU;⾼锰酸盐指数低于2mg/L;氨氮低于0.5mg/L。
常规净化⼯艺难以满⾜原⽔⽔质不断恶化、⽔源微污染⽇益严重同时出⽔⽔质⽇趋严格的要求。
国内外⼤量的研究试验和⼯程实践证明,采⽤臭氧-活性炭深度处理⼯艺可以有效地去除⽔的⾊、嗅、味,降解有机物,灭活细菌和病原微⽣物,对消毒副产物及其前体物具有很好的去除效果,对内分泌⼲扰物及其前体物具有⼀定的控制作⽤,可明显降低⽔的致突变活性,并提⾼⽔的⽣物稳定性,使饮⽤⽔⽔质得到极⼤改善,因此⽰范⼯程确定采⽤臭氧-活性炭吸附深度处理⼯艺。
由于⽅案设计时,尚⽆正式颁布的活性炭吸附池设计的国家级或⾏业规范,可借鉴的同类型⼯程也很少,因此主要参照北京市第九⽔⼚活性炭吸附池的型式、反冲洗⽔⼒特性并结合笔架⼭⽔⼚新建、扩建系统竖向及平⾯布置进⾏设计。
活性炭吸附实验报告

活性炭吸附实验报告
引言概述:
本实验旨在研究活性炭材料在吸附过程中的性能和效果。
活性炭是一种具有高孔隙度和高吸附能力的材料,广泛应用于水处理、空气净化、废气处理等领域。
通过实验确定活性炭的吸附性能,可以为其在工业和环境应用中提供科学依据。
正文内容:
1.活性炭的原理和特性
1.1活性炭的制备方法
1.2活性炭的物理特性和表面结构
1.3活性炭的吸附原理
2.实验设计和方法
2.1活性炭的选择和准备
2.2吸附试剂的选择和制备
2.3实验装置和操作流程
3.吸附实验结果与分析
3.1吸附平衡实验
3.1.1吸附剂用量对吸附效果的影响
3.1.2吸附剂颗粒大小对吸附效果的影响
3.1.3吸附剂pH值对吸附效果的影响
3.2吸附动力学实验
3.2.1吸附速率对吸附效果的影响
3.2.2吸附温度对吸附效果的影响
3.2.3吸附剂可重复使用性能的评估
4.吸附实验的结果讨论
4.1吸附平衡实验结果分析
4.2吸附动力学实验结果分析
4.3吸附剂的选择和应用前景
5.实验改进和未来研究方向
5.1实验方法的改进和优化
5.2活性炭的改良和性能提升
5.3活性炭在环境治理中的应用研究
总结:
通过本实验,我们对活性炭吸附过程的性能和效果进行了研究。
实验结果表明,活性炭吸附效果受到吸附剂用量、颗粒大小、pH值、吸附速率和温度等因素的影响。
活性炭作为一种有潜力的吸附材料,在水处理、空气净化、废气处理等领域具有广阔的应用前
景。
未来的研究可以着重于改进实验方法、提升活性炭的吸附性能,并进一步探索其在环境治理中的应用。
实验3活性炭吸附实验报告

实验3 活性炭吸附实验报告一、 研究背景:1.1、吸附法吸附法处理废水是利用多孔性固体(吸附剂)的表面吸附废水中一种或多种溶质(吸附 质)以去除或回收废水中的有害物质,同时净化了废水。
质)以去除或回收废水中的有害物质,同时净化了废水。
活性炭是由含碳物质(木炭、木屑、果核、硬果壳、煤等)作为原料,经高温脱水碳化和活化而制成的多孔性疏水性吸附剂。
化而制成的多孔性疏水性吸附剂。
活性炭具有比表面积大、活性炭具有比表面积大、活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、高度发达的孔隙结构、高度发达的孔隙结构、优良的机优良的机械物理性能和吸附能力,械物理性能和吸附能力,因此被应用于多种行业。
因此被应用于多种行业。
在水处理领域,在水处理领域,活性炭吸附通常作为饮用活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理,水深度净化和废水的三级处理,以除去水中的有机物。
以除去水中的有机物。
除此之外,活性炭还被用于制造活性炭口罩、家用除味活性炭包、净化汽车或者室内空气等,净化汽车或者室内空气等,以上都是基于活性炭优良的吸附性以上都是基于活性炭优良的吸附性能。
将活性炭作为重要的净化剂,越来越受到人们的重视。
能。
将活性炭作为重要的净化剂,越来越受到人们的重视。
1.2、影响吸附效果的主要因素在吸附过程中,活性炭比表面积起着主要作用。
同时,被吸附物质在溶剂中的溶 解度也直接影响吸附的速度。
此外,pH 的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。
有一定影响。
1.3、研究意义在水处理领域,活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理,以除去水中的 有机物。
活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、某些离子以及难以进行生物降解的某些离子以及难以进行生物降解的 有机污染物。
二、实验目的本实验采用活性炭间歇的方法,确定活性炭对水中所含某些杂质的吸附能力。
希望达到下述目的:(1)加深理解吸附的基本原理。
加深理解吸附的基本原理。
水处理的生物活性炭技术探讨

水处理的生物活性炭技术探讨引言随着我国工业化的大力推进,工业污水和生活污水等大量污水向环境中的排放使人们的生活面临着严重的威肋,因此,对这些污水的处理成为了亚待进行的任务在众多污水的处理中,生物活性炭技术的应用表现出了巨大的优势,不仅可以达到除污的良好效果,而且可以使活性炭再生利用,节省了原料,实践证明,生物活性炭技术在水处理中的应用具有广阔的发展前景。
一、生物活性炭技术简介1、简介生物活性炭是当前国内外饮用水深度处理的主流工艺之一。
生物活性炭技术是将臭氧化学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解进行联合使用。
在生物活性炭吸附前增设臭氧预氧化,不仅可以初步氧化水中的有机物及其他还原性物质,以降低生物活性炭滤池的有机负荷;还可以使部分难生物降解有机物转变为易生物降解物质,从而提高生物活性炭滤池进水的可生化性。
生物活性炭还被成功用于处理呈现高藻、高有机物、高氨氮“三高” 特征的太湖水处理中,为类似水厂的深度处理改造提供经验和示范。
生物活性炭深度处理工艺具有诸多的优点,但在应用过程中也会发生活性炭滤池生物泄漏、溴酸盐超标、中间提升泵房运行不稳定等问题,针对上述问题,需要找出防止生物泄漏、溴酸盐超标等设计优化和改进的方法,为臭氧—生物活性炭工艺更加科学合理的运用提供依据。
总之,臭氧化-生物活性炭处理工艺充分发挥了臭氧化和生物活性炭两种水处理技术的优点,并相互促进和补充,是一种高效的除污染技术,能够充分保证饮用水的安全性。
2、优势生物活性炭技术特有的优势主要有:一是能有效的深度处理有机废水。
通常情况下,有机物被微生物的降解具有一个最小的基质浓度,当水中的有机物浓度比这一基质浓度小时,微生物的降解速率不高,基于生物活性炭技术对水中有机物具有良好的吸附作用以及炭表面有机物的富集,从而提升微生物降解速率。
例如在处理城市污水个工业废水等二级水处理时,由于其具有有机物浓度不高、可生化性能差的缺点,应用这一技术能很好的去除有机污染物,最佳能达到回用水水质标淮。
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究(0001)

生物活性炭滤池的工艺参数试验研究生物活性炭滤池的工艺参数试验研究随着水源污染的日益严重,为了克服常规处理工艺的不足,满足不断提高的饮用水水质标准,对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。
生物活性炭技术能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等,从而提高饮用水化学和微生物安全性,目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1,2]。
该技术要点是:以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜,通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物,同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭,从而大大延长活性炭的使用周期。
生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本,并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定关联,在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。
1.试验研究方法l.1 试验工艺流程及装置本次试验为中试规模,试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤+臭氧--生物活性炭,试验装置(图1)设于深圳大涌水厂内,包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。
活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm,高度为4.92m,内部均分两格,采用小阻力配水系统。
装填ZJ-15型柱状活性炭(山西新华化工厂产品),该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g,堆积密度460g/L。
活性炭在使用之前,先用未加氯的砂滤出水浸泡1周,再用未加氯的砂滤出水反洗清洁,然后装池。
生物活性炭滤池采用下向流型式,进水溶解氧含量一般在7.50mg/L左右,能充分保证生物降解对溶解氧的需求。
滤池采用两段式气水反冲洗,即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲,反冲洗周期为7天。
臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备,以空气为气源、以自来水为冷却介质。
预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为4.5min和1.5mg/L左右,水在塔内流速40m/h左右。
主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5mg/L和6mg/L左右。
活性炭吸附废水处理技术探究

活性炭吸附废水处理技术探究一、前言随着现代工业的不断发展,废水污染问题愈加突出,如何有效地处理废水成为了亟待解决的难题。
活性炭吸附废水处理技术由于其高效、可靠的性能,受到了广泛的关注和应用。
本文将从活性炭吸附废水处理技术的原理、特点、优缺点、应用等方面进行探究。
二、活性炭吸附废水处理技术的原理活性炭作为一种高效的吸附材料,其吸附原理为物理吸附和化学吸附的综合作用。
物理吸附是指通过分子间的作用力将污染物附着于活性炭表面,化学吸附则是指通过化学反应将污染物与活性炭表面上的官能团结合。
由于活性炭表面积大、孔隙分布多样以及表面官能团丰富,因此其对废水中的各种污染物具有高效的吸附能力。
三、活性炭吸附废水处理技术的特点1.高效性:活性炭具有高比表面积、多孔性、丰富的官能团等特点,因而具有高效的吸附能力。
通过选用适当的活性炭材料,可实现对废水中的多种污染物的高效吸附。
2.可再生性:活性炭在吸附过程中所吸附的污染物可以通过再生工艺进行回收,从而实现活性炭的多次使用。
3.安全环保:活性炭作为一种无毒、无害的环保材料,对环境和人体不产生副作用,使用安全可靠。
4.操作简便:活性炭吸附废水处理技术具有操作简便、维护成本低等特点,不需要过多的设备和工艺,易于推广应用。
四、活性炭吸附废水处理技术的优缺点1.优点:(1)高效:活性炭具有高比表面积、多孔性、丰富的官能团等特点,因而具有高效的吸附能力。
(2)可再生性:活性炭在吸附过程中所吸附的污染物可以通过再生工艺进行回收,从而实现活性炭的多次使用。
(3)安全环保:活性炭作为一种无毒、无害的环保材料,对环境和人体不产生副作用,使用安全可靠。
(4)操作简便:活性炭吸附废水处理技术具有操作简便、维护成本低等特点,不需要过多的设备和工艺,易于推广应用。
2.缺点:(1)对一些难降解的物质,活性炭吸附效果较差。
(2)活性炭的质量和适用范围受到原材料和制造工艺等因素的限制,不同种类的废水需要选用不同的活性炭。
活性炭滤池的设计

活性炭滤池的设计
首先,确定滤池的容积是设计的首要考虑因素之一、滤池容积的大小
应根据水处理系统的需求来确定,包括处理的水量和水质情况。
一般来说,滤池容积越大,处理的水量越大,处理效果越好。
其次,选择适合的活性炭种类和厚度也是设计活性炭滤池的重要步骤。
不同种类的活性炭对不同污染物有不同的吸附能力,因此需要根据水中的
污染物种类和浓度来选择合适的活性炭。
此外,活性炭滤池中活性炭的厚
度也会影响其吸附性能,一般来说,活性炭的厚度应根据水质情况来确定。
第三,设计进水和排水系统是活性炭滤池设计的重要步骤之一、进水
系统应确保水均匀地分布到活性炭滤层,以提高滤池的处理效果。
排水系
统应设计合理,以便将处理后的水流出滤池,并排除滤池中的污染物。
进
水和排水系统的设计应考虑到滤池的最大负荷和操作的便利性。
最后,滤池的清洗和维护也是设计时需要考虑的因素之一、活性炭滤
池在一段时间后会积累一定的污染物,需要进行定期的清洗和维护。
设计
滤池时应考虑到清洗的方便性和效率,以减少运营成本和维护时间。
综上所述,活性炭滤池的设计需要考虑滤池容积、活性炭种类和厚度、进水和排水系统,以及滤池的清洗和维护等因素。
通过合理设计和选择,
能够高效地去除水中的有机物、氯和臭味等污染物,提供优质的水源。
活性炭吸附净化设备设计方案( word 版)

活性炭吸附净化设备设计方案1. 引言活性炭是一种广泛应用于工业和环境领域的吸附材料,具有良好的吸附性能和高度的表面活性。
活性炭吸附净化设备适用于处理废气、废水和有机物污染物的去除。
本文将介绍活性炭吸附净化设备的设计方案。
2. 设计目标活性炭吸附净化设备的设计目标包括但不限于以下几个方面: - 提供高效的吸附性能,达到净化要求; - 实现设备的稳定运行和长寿命; - 目标污染物的去除率达到要求; - 设备操作和维护简便。
3. 设计原理活性炭吸附净化设备的设计原理是利用活性炭材料对污染物进行吸附,从而达到净化的目的。
活性炭具有高度发达的孔结构和巨大的比表面积,能够有效吸附各种有机物和气体。
通过在设备中设置适当的流动路径和吸附床层,使气体或液体中的污染物与活性炭接触并吸附到活性炭表面,从而实现净化效果。
4. 设计步骤(1)确定处理介质:根据实际情况,确定要处理的废气或废水污染物的组成和浓度,以及处理量。
(2)选型活性炭:根据处理介质的特性和目标污染物的吸附性能要求,选择适合的活性炭材料。
考虑活性炭的孔径分布、比表面积、强度等指标。
(3)确定处理设备结构:设计活性炭吸附净化设备的结构,包括吸附床、进出气口、流动路径等。
要考虑介质的流动性、污染物的浓度以及设备操作和维护的便利性。
(4)计算吸附床层高度:根据目标污染物的浓度和去除率要求,计算吸附床层的高度。
考虑吸附床层中活性炭的用量和密度,以及污染物的吸附速度。
(5)确定进出口管道:根据设备的处理能力和处理介质的流量,确定进出口管道的直径和设计。
考虑流体的流速和压降。
(6)设备组装和测试:将各个部件组装到一起,并进行测试和调试。
确保设备能够正常运行和达到设计要求。
5. 设计优化活性炭吸附净化设备的设计可以通过以下方式进行优化: - 选择更高效的活性炭材料,提高吸附性能; - 优化吸附床层的高度和体积,使设备更稳定; - 设计合理的流动路径,提高介质的接触效果; - 增加附加设备,如预处理设备、再生装置等,提高设备的综合性能。
探讨实验室废水的絮凝—活性炭吸附处理

探讨实验室废水的絮凝—活性炭吸附处理21世纪以来,随着全球化的到来,经济的快速发展,而全球化的污染也日趋严重。
再联系起最近中国大范围面积的空气、雾气污染,可以得知中国的污染的严重程度。
水污染就是其中重要的一环。
标签:实验室;废水;絮凝-活性炭吸附处理现今中国的高校,科研单位进行越来越多的科研研究,而这些研究越来越深入,实验室排放的污水也就越复杂、危险,所以如何进行这方面污水的处理是和解决生活污水、工业废水一样的亟待解决的问题。
而这里就关于实验室废水的絮凝-活性炭吸附处理的方法进行一定的探讨。
1 实验室废水的处理方法1.1 臭氧类氧化法臭氧是一种有效的氧化剂和消毒剂,其优点是反应的速度快、流程简单,没有二次污染,能够氧化单独作用时难以氧化降解的有机物。
1.2 多相光催化氧化法这种方法能够去除许多难降解或用其他方法难以去除的物质,如氯仿、多氯联苯、有机磷化合物、多环芳烃等。
使许多难以降解有机污染物的去除率可达100%。
同样具有能耗低、操作简便、反应条件温和、无二次污染等优点。
1.3 Fenton试剂法由H2O2和Fe2+混合得到的Fenton试剂是一种强氧化剂,特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理。
用Fenton试剂法处理有机废水的试验中,硫酸亚铁(FeSO4)和双氧水(H2O2)的最佳用量为115g、410mL,反应时间在30min时,可以达到较好的处理效果,COD去除率达到75%以上。
具有反应迅速、反应条件温和、无二次污染等优点,但是该方法处理费用高,只适用于低浓度、少量废水的处理。
1.4 湿式氧化技术湿式氧化,是处理高浓度有机废水的一种行之有效的方法。
基本原理是在高温高压的条件下通入空气,使废水中的有机污染物被氧化,按处理过程有无催化剂可将其分为湿式空气氧化和湿式空气催化氧化两类。
湿式空气氧化主要用于处理废水浓度于燃烧处理而言太稀、于生物降解处理而言浓度又太高、或具有较大毒性的废水。
活性炭吸附设计方案

活性炭吸附设计方案活性炭吸附是一种常见且有效的污染物去除方法。
它通过活性炭对污染物的物理吸附和化学吸附作用,将有害物质从气体或液体中去除。
本文将重点介绍活性炭吸附的设计方案,以保证其最佳效果。
一、活性炭选型活性炭的选型是设计方案中至关重要的一环。
根据待处理的污染物类型和浓度,选择合适的活性炭种类和规格。
常见的活性炭种类有煤基活性炭、木质活性炭和壳聚糖基活性炭等。
在选择时,考虑活性炭的孔径大小、比表面积、吸附容量等参数,以满足处理需求。
二、吸附塔设计吸附塔是活性炭吸附系统的核心组成部分。
在设计吸附塔时,需充分考虑以下因素:1. 塔型选择:常见的吸附塔型有固定床吸附塔、液体吸附塔和流动床吸附塔。
根据待处理气体或液体的流量、浓度和处理要求选择合适的塔型。
2. 塔高和塔径:根据设计需要和实际操作要求,确定吸附塔的高度和直径。
通常情况下,较高的塔高和较大的塔径有助于提高吸附效果。
3. 气液分布器:在吸附塔中设置合适的气液分布器,以确保气体或液体流经活性炭床层时能够均匀分布,提高吸附效率。
4. 活性炭填充层高度:根据活性炭的吸附容量和工作周期,确定活性炭填充层的高度。
保证足够的填充层高度,可以延长活性炭的使用寿命。
三、流程控制在活性炭吸附系统中,流程控制起到关键作用。
以下是常见的流程控制措施:1. 气体或液体进出口控制:根据处理要求和流量,设置合适的进出口阀门,以控制气体或液体的流入和流出,并确保吸附系统的稳定工作。
2. 温度和湿度控制:根据待处理气体或液体的温度和湿度范围,设置合适的控制参数,以保证活性炭吸附的效果。
3. 压力控制:通过调整进出口阀门或加装压力控制设备,控制吸附塔内外的压力差,以确保活性炭吸附系统的正常工作。
四、运行与维护活性炭吸附设计方案的实施并不是一次性的任务,系统的运行与维护同样重要。
1. 运行监测:定期对吸附系统进行监测,检测活性炭的吸附性能和饱和度。
根据监测结果,及时调整吸附塔的操作参数,以保证吸附效果。
对活性炭吸附的研究

对活性炭吸附的研究一、实验目的通过实验,对废水污染物含量一定时,反应时间、活性炭的投加量及pH三因素对废水处理效果的影响进行研究。
二、实验原理活性炭吸附是目前国内外应用较多的一种水处理手段。
由于活性炭对水中大部分污染物都有较好的吸附作用,因此活性炭吸附应用于水处理时往往具有出水水质稳定、适用于多种废水的优点。
活性炭吸附常用来处理某些工业废水,但由于活性炭的造价较高、再生过程较复杂,所以活性炭吸附的应用尚具有一定的局限性。
活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。
活性炭的吸附作用产生于两个方面:一是由于活性炭内部分子在各个方向上都受着同等大小的力而在表面的分子则受到不平衡的力,这就使其他分子吸附于其表面上,此为物理吸附;另一个是由于活性炭与被吸附物质之间的化学吸附。
活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。
三、实验设备与药品1、设备PHS-3C精密pH仪,康氏振荡器,722分光光度计,玻璃棒,5ml、10ml移液管各1根,锥形瓶(250ml×6),容量瓶(100ml×7、500ml×1),烧杯(250ml若干)。
2、药品亚甲蓝,粒状活性炭,盐酸,氢氧化钠溶液。
四、实验步骤1、准备:(1)活性炭的预处理:取粒状活性炭2500mg于蒸馏水中浸泡24h,然后放入103 o C烘箱内烘干24h,再将烘干的活性炭研碎成0.5mm以下的颗粒。
(2)染料废水(0.25g/L的亚甲蓝溶液)的制备:取0.125g亚甲蓝于烧杯中,加蒸馏水溶解,移液至500ml容量瓶内,加蒸馏水稀释至刻度,塞紧摇匀。
(3)标准曲线的绘制:分别取1、2、3、4、5、6ml水样于6个100ml的容量瓶中,稀释至刻线,测其吸光度,记录数据。
(4)预备实验:取5ml水样于100ml容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻线,向其中加入125mg 活性炭颗粒,放入振荡器中振荡,每隔10min取一次上清液测其吸光度,得出大致的最佳反应时间。
金坛第三水厂活性炭吸附池工艺设计

En v i r on m en t a l Pr o t ec t i on Engi n e er i ng
金坛第三水厂活性炭吸附池工艺设计
邹 磊, 文湘武 , 杜 柯, 郑 春 燕
4 3 0 0 1 0 )
( 中 国市 政 工 程 中南 设计 研 究 总 院 有 限公 司 , 湖北 武汉
高锰 酸钾 ( 高藻期 ) 铝盐
原 水
一
兰 苎 篓 一 卜
加氯
粉末 活性炭 ( 应 急投加 )
注: 图 中虚 线 部 分 为 已 建常 规 处 理 构 筑 物 , 实 线 部分 为新 建 深 度 处 理 构 筑 物 。
图 l 净 水 工 艺 流程 图
2 活 性 炭 吸 附 技 术
1 3 2 席荭投东 2 0 1 4 N o . 2 ( M a r . ) V o 1 . 3 2
环 境 保 护 工 程 器
En vi r onm en t al Pr o t ec t i on Eng i n eer i ng
和大 多 数有 机 物有 很 强 的去 除 能力 , 还 能有 效 去 除 水 开 关 相应 的 阀 门 , 冲洗 完 毕 后 , 关 闭排 水舌 阀 , 打开 进 中 的致 突变 物质 , 使A me s 试 验结 果 得 到显 著 改善 , 即 水 阀 门, 恢 复到正常过 滤工况 。 反 冲洗时翻板 阀关闭 . 反 样 品质 量浓 度 4 I J / 皿 基 本达 到 阴性 。
般在 6 0  ̄8 0 S内排 完[ 2 1 。 此时. 滤池 中的微细 污泥 颗
我 国 已建 或 在 建 给水 厂 活 性 炭 吸 附 池 以普 通 快 保 证 了轻质 滤料 通过 排水 舌 阀 的流失率 低 。反 冲泥水
活性炭吸附净化器设计方案

活性炭吸附净化器设计方案
背景
活性炭是一种常用的吸附材料,可以有效地去除空气中的有害
物质和异味。
为了设计一款高效的活性炭吸附净化器,以下是一份
设计方案。
设计方案
1. 材料选择
选择优质的活性炭材料作为吸附剂,以确保吸附效果和持久性。
活性炭的表面积应足够大,以增加吸附容量。
2. 过滤系统设计
设计一个有效的过滤系统,以保证空气中的颗粒物和污染物在
进入活性炭吸附层之前被有效地过滤掉。
使用高效的过滤器和预过
滤器来去除悬浮颗粒和大颗粒物。
3. 吸附层设计
将活性炭均匀地分布在吸附层中,以最大限度地增加活性炭的接触面积。
优化吸附层的厚度和密度,以提高吸附效率和延长使用寿命。
4. 空气循环系统设计
设计一个高效的空气循环系统,以保证空气能够充分接触到活性炭吸附层。
确保空气流动的均匀性和稳定性,避免死角和短路。
5. 操作控制系统设计
设计一个简单易用的操作控制系统,可以调节活性炭吸附净化器的工作模式和风速。
提供合适的显示屏和按键,方便用户操作和监控净化器的工作状态。
6. 清洁和维护设计
考虑到活性炭会随着时间积累吸附物而需要定期更换,设计一
个方便清洁和更换吸附层的系统。
提供可拆卸的吸附层,并提供相
应的指示设备,以提示用户何时需要更换吸附层。
总结
以上是一份活性炭吸附净化器设计方案,通过选择适合的材料、设计有效的过滤和吸附层,优化空气循环和操作控制等方面,可以
设计出一款高效的活性炭吸附净化器。
请根据具体情况进行设计和
实施。
活性炭吸附废水处理技术研究

活性炭吸附废水处理技术研究随着人类工业能力的不断提高,废水数量越来越大,而废水的处理问题也变得日益突出。
如今,活性炭吸附技术因其高效、安全、经济等优点而逐渐成为了废水处理领域的热门技术。
在本文中,我们将讨论活性炭吸附废水处理技术的研究,并探讨其应用前景。
一、活性炭的性质活性炭由多种原材料制成,如椰壳、木材、煤、泥炭等。
它的主要组成是碳,质量较轻,孔隙率高,表面积大,能大量吸附有机物质、无机化合物、色素、气体、细菌等。
在废水处理中,活性炭可以通过吸附和催化分解等方式去除污染物质,因此能够起到净化水质的作用。
二、活性炭吸附废水处理技术活性炭吸附废水处理技术是一种将废水中有害物质吸附在活性炭表面羟基上,实现净化水质的方法。
吸附是一种物理作用,活性炭孔隙大,质轻且表面积大,因此能吸附更多的废水中的污染物。
干法和湿法是两种活性炭吸附废水处理的基本方法。
干法可以用于大气污染物质的吸附和除臭去味,而湿法不仅可以去除污染物,还可以同时达到深度净化的效果,其处理效率高、处理周期短、成本低等优点极受欢迎。
三、活性炭吸附废水处理技术的应用前景活性炭吸附废水处理技术是一种经济、高效的废水处理技术,它已经被广泛应用于各种行业的废水处理中,如食品、印染、化工、制药、制革、造纸等行业。
此外,越来越多的城市和农村开始使用活性炭吸附废水处理设备,以净化城镇化进程中海量生产的污水。
活性炭吸附废水处理技术已成为解决水污染的有效手段。
总之,活性炭吸附废水处理技术的研究和发展有着广阔的前景。
我们相信,在未来的发展中,随着技术的不断提升,活性炭吸附废水处理技术将成为废水处理领域的龙头。
毕业论文-活性炭滤池

活性炭滤池的设计计算活性炭工艺部分及池体设计参数处理水量为Q = 54000m3/d = 2250m3/h =625L/s,滤池采用下向流V型滤池,空床流速8-12m/h,本设计采用8m/h。
共设计四座滤池,分两组布置。
活性炭滤层厚H n =1.5m。
采用两段式气水反冲洗,第一步气冲冲洗强度q气1 =12Ls.m2,第二步水冲洗强度q水2 =8L/(S m2),第一步气冲洗时间t气=5mi n,第二步水冲时间t水=7min ;冲洗时间共计为:t=12min = 0.2h ;冲洗周期T =144h =6d。
设计计算由于生物活性炭是再贫营养的环境下降解有机物,氧气需要量不大。
原水中含有一定的溶解氧,同时臭氧分解产生的氧气也增加了水中溶解氧的含量。
所以在活性炭滤池内谁的溶解氧量是足够的,不需设置曝气系统。
池体设计1、活性炭滤池总面积F = ― = 2250 =281.3m2V L82、活性炭滤池个数采用四池并联运行,N L =4,每池面积为f n^^^OSm2。
采用双格V4型滤池,池宽按规范标准B=3.5m ,长L单=10m,单格面积35m2,每座滤池面积70m2,总面积280m2H 1 53、接触时间T L二―二15 =0.19h =11.4min满足空床接触时间6-20minV L 84、每座活性炭充填体积V3V=FH n=70 1.5=105m5、每座填充活性炭的质量G活性炭填充密度T =0.5t/m3,贝U G =105 0.5 = 52.5t6活性炭每年更换次数n由于没有水厂实测数据,因此根据经验值,每年更换活性炭一次7、活性炭滤池的高度H L炭滤池总高度由计算式求得H 总h2 H h3h4式中H总—吸附滤池的总高度mh1 — -配水系统咼度m,取1.0mh2 - -承托垫层厚度m ,采用长柄滤头系统,承托层采用砾石分层级配粒径2-16mm承托层厚度为0.35m 层次(自上而下)粒径(mm承托层厚度(mm 12-45024-65036-85048-1050510-1250612-1450714-1650H —碳滤层厚度2.0mh3 —碳滤层上水深m 取1.8mh4 —保护高度,取0.85m炭滤池总高度H 总=1.0 0.35 2.0 1.8 0.85 = 6m滤池实际工作时间' 24 24t = 24—t —=24—0.2 汇一吒24hT 144校核强制滤速v':10.7 m/ h .符合要求v = Nv = —8 =N -1 4 -1水封井的设计:滤池采用单层活性炭滤料,粒径1.0-2.5mm,清洁滤料层的水头损失按下式计算:根据经验,滤速为8-10m/h时,清洁滤料层水头损失一般为0.3-0.4m ,计算值比经验值低,取经验值的底限0.3m为清洁滤料层的过滤水头损失.正常过滤时,通过滤头的水头损失0.22m,忽略其他水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为:H开始=0.3 0.22 = 0.52m.为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层,水封井出水堰顶标高与滤料层相同。
浅谈活性炭吸附工艺的十大问题

浅谈活性炭吸附工艺的十大问题环保知识点:浅谈活性炭吸附工艺的十大问题尊积环保百家号08-2116:39使用方法:通过活性炭的自然吸附能力吸附废气,当吸附饱和后,活性炭脱附再生或交给专业危废公司处理。
原理:活性炭净化空气的物理吸附,如图所示四种情况:1.分子直径大于孔的直径,由于空间位阻,分子不能入孔,因此不吸附;2.分子直径等于孔的直径,吸附剂的捕捉力很强,非常适合低浓度吸附;3.分子直径小于孔的直径,孔内发生毛细管冷凝,吸附容量大;4.分子直径远小于孔的直径,吸附分子很容易解吸,解吸速率高,低浓度下的吸附量较小。
国内运用活性炭吸附的治污工艺设备,制造其的环保公司对设备的除污参数,基本上都会提到这类设备的除污效率达到90%以上,但是事实呢?经专家和实验数据表明,在实际除污应用过程中,除污效率达到90%以上只是理论值。
但是,在不同的工作环境下,其除污效率远比这个理论数值低。
那这是什么原因呢?活性炭的吸附作用,主要是与活性炭的结构有关。
活性炭表面原子通过络合作用、氢键、离子交换等多种方式结合起作用。
活性炭虽然吸附速率快,但对有机气体吸附的选择性低,同时,活性炭对有机气体的吸附过程也受多种因素的影响,主要包括温度、工作环境湿度、水雾、酸度、灰尘及被吸附气体之间的相互作用等。
1、吸附量小物理吸附存在吸附饱和问题,随着吸附剂的消耗,吸附能力也变弱,使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去吸附功能,不适用于高浓度废气。
吸附时,存在吸附的专一性问题,对混合气体,可吸附性会减弱,同时也存在分子直径与活性炭孔径不匹配,造成脱附现象;更为明显的是,从原理上看活性炭吸附只是将有毒害气体转移,并没有达到分解有害气体的功效。
2、温度影响在通常情况下,活性炭吸附设备在温度方面,一般要求废气的温度低于40℃,25℃的吸附条件比较好,原则上需要对VOCs气源进行冷却才能达到这个温度,而在实际的工作环境中很难做到恒温吸附VOCs,如果废气的温度超过400℃,活性炭的吸附效率就会急速下降。
重力无阀式活性炭吸附池设计探讨

重力无阀式活性炭吸附池设计探讨林尽贺,滕宝才(鸡西矿业集团有限责任公司供水分公司,黑龙江鸡西158100)摘 要:近年来,水源普遍受到污染,水质出现异味,活性炭具有较强的吸附作用,被广泛应用到水质处理上,文中探讨利用重力式无阀滤池池型设计活性炭吸附池的计算方法。
关键词:重力无阀式;吸附池;设计中图分类号:TQ424.1;X505;X703 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2002)12-0086-020 概述目前,水源普遍存在污染,源水水质恶化,水的色度增加,水质出现异味。
活性炭是一种很好的吸附剂。
它能吸附许多有机的或无机的,离子型的或非离子型的物质。
活性炭对有机物的去除,除了吸附作用外,还存在着生物化学的降解作用。
它的表面还起催化作用。
活性炭最大的特点是可以去除水中微生物难于降解或一般氧化法不能分解的溶解性有机物质。
活性炭的主要作用有除臭、去色、脱氯,去除有机物,去除重金属,去除合成洗涤剂,去除病毒,去除放射性物质。
活性炭有粒状和粉状两种。
粉状炭用于间歇吸附,即按一定的比例,把粉状炭加到处理水中,混合均匀进行吸附,然后借以沉淀或过滤再将炭和水分离开,这种方法也称静态吸附。
粒状炭用于连续吸附,即将被处理的水通过炭吸附床,使水得以净化,这种方法也称动态吸附。
重力式无阀滤池存在设备少,自动虹吸,管理方便等特点,本文研究按重力式无阀滤池池型设计活性炭吸附池的计算方法。
1 设计步骤1.1 设计水量净产水量为2052m 3/h ,吸附池自身冲洗水量等为净水量的4%,故设计水量=2052×104=2134.08m 3/h =592.8l /s 1.2 设计数据滤速:10m /s ,平均冲洗强度:30m 3/m 2·h =8.41l /s ·m ,冲洗历时5min ,期终允许水头失采用途1.70m ,排水井堰口标高采用处0.08m 。
1.3 计算(见图1)(1)滤池面积过滤面积为Q /v =2134.08/10=213.408m 2。
污水处理中的活性炭吸附技术研究

01
活性炭吸附技术的 优势与局限性
优势分析
高效性
灵活性
活性炭具有极高的比表面积和孔隙率,使 其能够高效吸附污水中的有机物、重金属 和有害微生物。
活性炭吸附技术可根据不同的污水处理需 求,通过调整活性炭的粒径、孔结构及投 加量等参数,实现定制化的处理效果。
易于再生
环保友好
活性炭在使用一定时间后,可以通过热再 生、化学再生等方法恢复其吸附性能,实 现循环利用。
相较于其他物理或化学处理方法,活性炭 吸附技术对环境影响较小,且吸附后的活 性炭便于集中处理和处置。
局限性分析
成本较高
活性炭作为吸附剂,其制备和再生过程均涉及较高的成本,尤其是高 品质活性炭。
吸附容量有限
尽管活性炭具有较大的比表面积和孔隙率,但其吸附容量仍有限,对 于某些高浓度、难降解的有机物处理效果不佳。
活性炭的种类与特性
01
02
03
木屑活性炭
由木屑经过炭化、活化处 理而成,具有较大的孔隙 结构和良好的吸附性能。
பைடு நூலகம்
煤质活性炭
由煤经过炭化、活化处理 而成,具有较高的比表面 积和孔隙率,吸附性能较 强。
椰壳活性炭
由椰壳经过炭化、活化处 理而成,具有较好的机械 强度和耐酸碱性能,适用 于高污染水处理。
活性炭吸附技术在污水处理中的应用
活性炭吸附技术的广泛应用将促进环保产业的发 展,提供更多的就业机会和经济效益。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
01
活性炭吸附技术概 述
活性炭吸附技术的定义与原理
定义
活性炭吸附技术是一种利用活性炭的吸附性能,去除污水中的有机物、重金属 、色度等污染物的技术。
一文了解活性炭吸附法工艺流程、处理要求及成本分析!

一文了解活性炭吸附法工艺流程、处理要求及成本分析!当前我国VOCs排放涉及的行业广,且各行业排放的VOCs种类繁多、成分复杂,常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等。
加油站、装修、餐饮、干洗、喷涂、化工等生产或使用有机溶剂的行业都会产生VOCs排放。
此外,VOCs治理技术体系复杂,涉及十多种技术及组合技术,一般一个环保治理企业只能掌握一种或几种技术。
今天小编要跟大家分享的是目前工业VOCs治理的主流技术之一:活性炭吸附技术!活性炭是应用最广泛的吸附剂,其生产和使用可以追溯到19世纪。
活性炭之所以被广泛使用主要是因其具有大量的微孔和中孔,且表面积巨大。
典型活性炭的孔径分布及其与其他吸附剂的比较如下图所示。
图源《吸附剂原理与应用》,[美]Ralph T.Yang著据了解,活性炭吸附技术是VOCs治理的主流技术之一,技术成熟、简单易行、治理成本低、适应范围广,在所有的治理技术中占有非常大的市场份额,在涂装、包装印刷、石油化工、化学品制造、医药化工和异味治理等领域都得到了广泛的应用。
但由于业内人员对活性炭的基本性能、活性炭吸附技术的适用范围和使用条件等缺乏规律性认识,在活性炭选型、工艺设计和净化装备设计中存在较大随意性,造成净化设备效率低,存在安全隐患,活性炭再生更换困难等问题。
市场上很多环保公司对活性炭吸附技术过于低估(简单误认为活性炭吸附技术无非就是简单的吸附—脱附)。
行业的种种不规范及工艺混乱,导致目前不少地方环保主管部门陷入了“闻炭色变”的误区。
满足当前国内VOCs污染实际治理工程的实际需要,正确引导行业规范活性炭在挥发性有机物(VOCs)净化中的应用,显得至关重要。
吸附法主要适用于低浓度气态污染物的吸附分离与净化,对于高浓度的有机气体,一般情况下首先需要经过冷凝等工艺进行“降浓”处理,然后再进行吸附净化。
对于“油气”等高浓度VOCs气体的净化,也可以采用吸附法(降压解吸再生),但对活性炭有一些特殊的要求。
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活性炭吸附池工艺设计的探讨更新时间:2009-11-11 15:50 来源:作者: 阅读:920 网友评论0条摘要:本文结合水厂活性炭吸附池工艺设计的调整过程,探讨了当前活性炭吸附池工艺设计中普遍关注的问题,包括池型、滤层结构、冲洗方式及冲洗水源等,同时简要介绍了目前我国活性炭吸附池的应用情况。
关键词:活性炭吸附池设计1 水厂活性炭吸附池工艺设计概况水厂扩(改)建工程于1999年开始方案设计,2003年被确定为国家“863”课题“南方地区安全饮用水保障技术”的示范工程(以下简称示范工程),水厂扩建工程规模20万m3/d,改建工程规模32万m 3/d,其中常规净化构筑物按新增20万m3/d规模设计,预处理、深度处理、污泥处理按新建52万m3/d规模设计。
工程于2003年8月开工建设,目前正在建设中。
示范工程以东深引水和东部供水两大水源系统为水源。
东深引水水源受到生活性有机污染,氨氮、亚硝酸盐、生化需氧量(BOD5)、耗氧量(KMnO4法)、溶解氧等项目超标。
虽然东深引水工程经沙湾生物硝化预处理后,主要控制指标氨氮去除效果良好,实测值可基本符合《生活饮用水水源水质标准》二级水源水质标准,但去除效果不稳定,实测氨氮值和总磷值时有超标。
而且即使硝化后,N、P等营养物质仍残留水中,为藻类等水生植物的繁殖提供了条件。
示范工程出水水质执行《城市供水行业2000年技术进步发展规划》第一类水司的88项指标,同时课题要求下列指标达到:出厂水浊度低于0.1NTU;高锰酸盐指数低于2mg/L;氨氮低于0.5mg/L。
常规净化工艺难以满足原水水质不断恶化、水源微污染日益严重同时出水水质日趋严格的要求。
国内外大量的研究试验和工程实践证明,采用臭氧-活性炭深度处理工艺可以有效地去除水的色、嗅、味,降解有机物,灭活细菌和病原微生物,对消毒副产物及其前体物具有很好的去除效果,对内分泌干扰物及其前体物具有一定的控制作用,可明显降低水的致突变活性,并提高水的生物稳定性,使饮用水水质得到极大改善,因此示范工程确定采用臭氧-活性炭吸附深度处理工艺。
由于方案设计时,尚无正式颁布的活性炭吸附池设计的国家级或行业规范,可借鉴的同类型工程也很少,因此主要参照北京市第九水厂活性炭吸附池的型式、反冲洗水力特性并结合水厂新建、扩建系统竖向及平面布置进行设计。
活性炭吸附池按32万m3/d和20万m3/d规模分为两个系统,并与臭氧接触池、臭氧制备间组合布置为集团式构筑物。
活性炭吸附池采用重力式、恒水位、恒速过滤,双排布置,利用新建滤池滤后水重力反冲洗。
采用小阻力配水系统。
采用直径为 1.5mm,长2~3 mm的柱状炭,干容重0.495t/m3 ,吸水饱和后的密度为1.28t/m3。
初步设计主要工艺参数见表1。
随着863课题研究的深入和认识水平的不断提高,示范工程在炭池形式、滤料组成、反冲洗方式以及冲洗水源等方面均做了较大幅度的调整,这一调整既顺应了供水行业对深度处理的客观需求,也反映了人们对炭吸附池设计的认识过程。
2 活性炭吸附池工艺设计的调整要点2.1 池型我国已建或在建水厂活性炭吸附池以普通快滤池为基本池型,多采用降流形式,在对进出水阀门及控制方式、滤层及承托层组成、冲洗及冲洗排水方式以及配水系统不断改进的基础上,形成虹吸滤池、V型滤池和翻板滤池等多种池型。
见表2。
表2 国内部分水厂活性炭吸附池池型活性炭吸附池选型应根据处理规模、构筑物的衔接方式等因素、结合工程地形条件等,通过技术经济比较后确定。
虹吸滤池的进水、出水采用虹吸管代替阀门,变水位等速过滤,滤池运行由水力自动控制,可利用自身出水重力反冲洗,不需要冲洗水泵、鼓风机等设备。
适用于水量2~10m3/d的中型水厂。
V型滤池采用均质深滤层、恒水位、恒滤速过滤,具有气、水反冲洗和表面扫洗,冲洗效果好,运行稳妥可*,适用于大、中型水厂,单池面积可达150m2以上。
目前已在我国很多水厂的砂滤池中使用,但用于活性炭吸附池的建成实例较少。
示范工程炭池原设计综合V型滤池的进出水阀门组形式及控制方式,均质深滤层、恒水位、恒滤速过滤等特点,但配水采用短柄滤头小阻力系统,只有水冲洗,没有气冲。
池内设置中央进水渠和U型进水支渠(槽),兼进水配水和冲洗排水集水功能。
翻板滤池具有均质深滤层、恒水位、恒滤速过滤的特点,来水经进水堰均匀进入滤池,滤后水经横向的集水管、纵向垂直管列组汇入集水槽至出水管。
滤池采用气冲、气水冲、水冲三个阶段冲洗(水冲洗强度可达15~16L/m2·s),冲洗废水通过位于炭层上方的排水舌阀(板)排出,由于排水舌阀的内侧底高于滤料层0.15~0.20m,而且排水阀板是在反冲洗结束,滤料沉降20s后再逐步开启,从而滤料流失的几率较小。
因此翻板滤池具有冲洗强度大,滤料冲洗干净且不易流失的特点,弥补了活性炭滤料轻易流失的不足。
根据建设单位意见,施工图设计阶段将炭吸附池改为翻板滤池。
目前欧洲各国有300多家水厂采用翻板滤池,我国仅在昆明市自来水公司第七水厂(掌鸠河水厂)的砂滤池采用翻板滤池,该滤池现已竣工,目前尚未通水。
以上几种活性炭池型在技术上均可行,设计可根据具体情况选用不同的池型。
2.2 滤层结构与我国目前大多数建成使用的炭池相同,示范工程在最初设计时也是采用单层活性炭结构。
但在试验研究发现,对于去除水中可生物降解有机物、氨氮和亚硝酸盐氮,以及提高水的生物稳定性等都是主要依*生物活性炭工艺来完成。
而在运行过程中,脱落的生物膜影响出水水质,甚至出现浊度和细菌总数比砂滤池上升的情况。
由于生物活性炭工艺在发挥生物作用和去除浊度方面往往难以兼顾,因此,研究石英砂垫层对生物活性炭工艺的补充与屏障作用具有重要的意义。
采用活性炭下铺设石英砂垫层的办法简易可行,在欧洲也有实际应用。
深圳水司对此进行了试验研究,在厚度2.0m的柱状活性炭下部铺设粒径范围为0.8~1.2mm,厚度为300mm的石英砂。
结果表明,经过石英砂垫层,活性炭出水浊度降低幅度多在0.02NTU左右;对生物活性炭池反冲洗前后细菌总数的分析比较发现,反冲洗前(连续运行三周),石英砂垫层对水中细菌的截留作用减弱,冲洗后,可恢复对水中细菌的部分截留作用;在加氯量1.25mg/L 条件下,活性炭出水和砂垫层出水的余氯值基本相近,经加氯消毒,细菌总数均为未检出。
因此认为在生物活性炭底部加石英砂垫层对保障活性炭出水浊度有积极的作用,并对生物活性炭处理微生物的安全性具有屏障作用。
参照这一试验结果,正在建设的梅林水厂活性炭吸附池设计采用2.0m炭层下铺设0.3m石英砂的滤层结构。
示范工程也拟将炭层厚度改为2.1m,接触时间相应调整为13.3min(新建)和8.4min(扩建),并增加粒径范围为0.6~1.0mm、厚度为0.3m的石英砂垫层。
在接触时间和吸附池过滤面积一定的情况下,炭层下增加石英砂垫层会增加池深和水头损失。
在同一冲洗强度下,由于二者的比重及滤层级配不同,膨胀率不同,冲洗后会出现一定程度的滤层混掺。
因此,应通过进一步的技术经济比较以及必要的试验,确定合理的池深及适当的反冲洗强度。
2.3 冲洗方式及冲洗水源在活性炭深度处理工艺中,炭池反冲洗的效果直接影响炭池的运行。
生物活性炭滤池运行一定时间后,活性炭吸附能力降低,老化的生物膜脱落,颗粒物在炭粒表面和滤床中的进一步截留,均影响生物活性炭滤池的出水水质,应及时进行合理有效的反冲洗。
国内已建成水厂的炭吸附池多采用单独水反冲洗方式,冲洗强度10-16L/m2×s,如北京市第九水厂、昆明市自来水公司第五水厂、浙江桐乡果园桥水厂采用单独水反冲洗方式等。
示范工程在初步设计时根据北京市第九水厂的运行经验,本着节约能耗、方便管理、延长活性炭使用寿命的原则,采用单独水反冲洗方式,并利用砂滤池出水重力冲洗,不设反冲洗设备,以减少管理和维修工作量。
水冲洗强度11-13 L/m2×s。
气、水反冲洗是砂滤池中普遍采用的冲洗方式,可以节省冲洗水量和提高滤池的冲洗效果,延长冲洗周期。
一些尚在建设的炭吸附池采用气、水反冲方式,如梅林水厂、杭州南星桥水厂等。
其中梅林水厂炭池设计气冲强度12-14 L/m2×s,冲洗时间3min;水冲强度6-8 L/m2×s,冲洗时间7min;南星桥水厂设计气冲强度15 L/m2×s,水冲强度6.9 L/m2×s。
反冲洗方式的选择应根据工艺流程、池型、活性炭种类、被去除物质的性质等确定。
针对生物活性炭吸附机理的研究表明,悬浮颗粒在炭池内的去除除了传统的范德华力和化学键力作用外,还存在着由附着在活性炭上的微生物所分泌的粘性物质如多糖类、酯类等对悬浮颗粒产生絮凝而形成的生物絮凝作用。
采用冲洗强度较高的气冲可以将炭层托起,通过炭粒之间的相对运动、相互摩擦及剪切作用,使附着的生物絮体剥落并促成吸附杂质的脱附。
其后的水冲再将脱附的杂质及脱落的生物膜及时排出。
广州水司的进一步试验显示,当气冲洗强度和历时确定时,水冲强度和冲洗历时将影响最终出水水质。
比较水冲洗强度为8.7L/m2×s,历时10min与水冲洗强度为5.3L/ m2×s,历时12min的冲洗后初滤水水质,发现前者池内残留的颗粒物数量明显低于后者。
建议在实际生产中通过实验确定合理的冲洗参数。
综合相关试验结果,将示范工程炭池的冲洗方式调整为气、水冲洗,即先气冲、再水冲,同时考虑臭氧-生物活性炭吸附池若采用砂滤池出水冲洗,在不排放初滤水的情况下,一部分未经深度处理的水将直接进入清水池,导致病原微生物的潜在风险增加。
因此,冲洗水源由砂滤池出水调整为炭池出水。
冲洗强度及历时因处理水量、处理水中的悬浮物的性质、浓度、粒状活性炭粒子的大小、吸附方式(固定床、流动床)不同而各异,需根据试验及现有炭吸附池的运行资料确定。
目前我国关于活性炭的设计规范尚在编制当中,现阶段参照协会标准执行,但该标准中没有关于气冲强度的规定。
示范工程调整设计参照日本水道协会《给水设施设计指南》(2000),见表4,并考虑气冲强度过大会增加炭粒的磨损和流失,缩短活性炭的使用寿命,因此适当缩短了冲洗时间,经调整后炭吸附池的冲洗参数为气冲洗强度为15L/ m2×s,历时2.5min,水冲洗强度为8L/ m2×s,历时8min。
表4 日本水道协会《给水设施设计指南》(2000)冲洗参数由于目前活性炭吸附池采用气水反冲洗的运行经验较少,上述设计参数还需经实践验证。
3 有待进一步研究的问题由于活性炭吸附池在饮用水深度处理方面特有的优势,使其成为现阶段越来越多新、改建水厂的工艺选择。
除本文讨论的有关活性炭吸附池池型、滤层结构、冲洗方式及冲洗水源等问题外,活性炭种类的选择、初滤水的排放、优化炭吸附池运行等涉及水处理材料、工艺系统、监控手段的问题均影响深度处理的总体技术水平,仍需结合工程实际,进一步研究探讨。