由于活性炭对水中微量有机污染物具有优良的吸附特性,早在20世纪20年代末30年代初国外就开始用粉状活性炭去除水中的臭和味,1930年**个使用颗粒活性炭吸附池除臭的水厂建于美国费城。在60年代末70年代初,由于煤质颗粒炭的大生产和再生设备的问世,发达国家开展了利用活性炭吸附去除水中微量有机物的研究工作,对饮用水进行深度处理。颗粒活性炭净化装置在美国、欧洲、日本等国陆续建成投产。国以地面水为水源的水厂已有90%以上采用了活性炭吸附工艺。目前**上有成百座用颗粒炭吸附的水厂正在运行。
国外目前在给水处理中常用的是降流式活性炭吸附池,据报道较大单池面积达180m2,单层炭层厚度为0.7~2.5m,空床接触时间6~20min,大多数采用压缩空气和水联合冲洗。
活性炭的使用方式有三种:
① 用颗粒活性炭替换部分砂滤料,成为炭砂双层滤料滤池。采用这种方式净化效果比单层好,可以减少反冲洗次数,降低反冲洗强度。目前在瑞士、日本、美国等都有采用。由于仅用活性炭替换部分砂层,可以迅速投产使用。但是这种方式换炭较困难一般只作为应急措施采用。
瑞士的苏黎世某水厂,有12个活性炭吸附池,每个池子面积为44m2,其池内下层有粒径为0.7~1.0mm的石英砂0.5m厚。上层为匹兹堡F400炭层1.2m厚,全年产水量4000万m3。厂内设有再生炉。
②用颗粒炭替换全部砂层,即活性炭吸附兼过滤。目前法国、美国、瑞典等国的水厂采用这种方式的活性炭吸附池也很多。
法国南希市水厂,处理能力10万m3/d,采用0.9~1.0mm的颗粒活性炭代替砂炭层厚1.5m,主要用于去除水中的臭和味。美国西弗吉尼亚洲尼特罗水厂,处理能力2.66万m3/d,采用单池面积72.3m2的颗粒活性炭吸附池2个,炭层厚1.5m,流速9~10m/h,在氯仿抽提物浓度较高时(约1000μg/L),去除率可达84%~89%。
③在砂滤之后建独立的活性炭吸附池。先经砂滤、再经炭吸附池,可以延长活性炭对去除杀虫剂、酚有机物产生的臭与味的使用周期,有效地利用活性炭的吸附性能。特别是在原水中含铁和锰时效果更为明显。目前美国荷兰、日本有不少水厂采用这种形式。
当水源受到生活水污染时,,水中有机物及氨浓度增加采用折点加氯法可能使出水中形成显著的氯氦味,用颗粒活性炭可以有效地去除氯氨味。
法国的一些水厂在混凝沉淀之前进行折点加氯。采用颗粒活性炭吸附池,既可除臭、除味和有机物,又可利用活性炭表面的微生物除氨,可以减少在水处理过程中形成新的有机氯化物。
采用颗粒活性炭吸附池处理水时,一定要考虑失效炭的再生。从美国许多活性炭净化水厂的运转经验可知,颗粒活性炭吸附床的一次使用寿命一般为2~3年,有的更长些。由于在水厂内建造再生炉,基建费用较高,利用率低,在经济上不合算,因此活性炭再生由制造厂出租给水厂使用。日本采用颗粒活性炭吸附池的水厂,一般均设有再生炉。
下一条:为什么要将粉状活性炭进行加热