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            四川中粉狀活性炭飲用水應急處理事宜

            • 來源:成都活性炭
            • 作者:中邦小編
            • 人氣:967
            • 發表時間:2020-10-15 12:39:35
            導讀
            粉狀活性炭能夠有效地吸附去除水源水中某些突發有機污染物,其應用靈活、經濟適用,在飲用水應急處理中有著重要的應用。因此,應對水源水突發污染的粉狀活性炭安全吸附工藝研究及相關設備研發研制工作需要深入開展。

              近年來,我國因突發性水污染引發的城市供水事故頻繁發生,嚴重影響了人們的正常生活和生產,造成了惡劣的社會影響。典型案例如下。

              2004年2-3月,沱江氨氮水污染事故造成幾個縣市暫停飲用水供應的嚴重后果;2005年11月,松花江硝基苯突發嚴重污染導致哈爾濱市停水,同年12月中旬,廣東北江市水體鎘超標,多個城市飲用水源受到污染;2006年2月,牡丹江市,水源發生生物污染,威脅水廠正常運行;2007年5月,梅梁彎區, 太湖水污染導致供水不合格。張勇等人對國內城市水源突發污染事件進行了不完全統計分析,結果表明,國內城市水源突發污染事件總體呈逐年增多、危害不斷增加的趨勢。主要的突發性污染物是各種化學物質和污水。突發性水污染已經成為一個日益突出的問題。

            四川中粉狀活性炭飲用水應急處理事宜

            飲用水應急處理的緊迫性

              許多城市水源突發水污染事件為城市供水安全敲響了警鐘。水源污染事故和城市供水的影響是由于嚴峻的環境形勢和嚴重的水污染問題;工業事故排放和運輸事故泄漏時有發生;城市供水行業缺乏水源應對突發性污染的能力。由于污染風險難以根除,國內城市供水行業將在未來很長一段時間內面臨嚴重水污染的風險。如何在城市水源突發水污染的情況下,實現不間斷供水,** 供水質量,** 城市供水安全,成為亟待解決的問題。因此,粉末狀活性炭作為飲用水處理中常用的吸附劑,在飲用水應急處理中有著重要的應用。

            粉狀狀活性炭在飲用水應急處理中的應用

              狀活性炭粉是一種由不同量的無定形碳和灰分組成的吸附劑。它具有發達的微孔結構和優異的吸附性能,能有效吸附和去除水中的天然有機物、鹵代有機物和農藥等合成有機物。粉末狀活性炭具有應用靈活、設備投資少、價格成本低、吸附速度快、對短期和突發性水污染適應性強等優點,在飲用水應急處理中發揮著重要作用。

            粉末狀活性炭吸附去除水源水中突發性有機污染物

              在水處理中,粉狀狀活性炭常被用作吸附和去除水中非離子化、疏水性和含苯環-structured有機污染物的有效吸附劑。同時,加粉狀活性炭能明顯改善處理后出水的色度和氣味。傅金祥等人以渾河水為原水,模擬苯胺突發性水污染,通過投資加粉狀活性炭進行應急處理試驗研究,發現當pH值不小于5時,30分鐘內粉狀狀活性炭對苯胺的吸附量為80%-90%。結果表明,添加加粉狀活性炭是應對渾河水中苯胺突發污染的非常有效的應急措施。

              陳蓓蓓等人的中試研究結果表明,狀活性炭加粉能有效去除長江,水源水中的阿特拉和津,當狀活性炭粉用量為50毫克/升時,初始濃度為200微克/升的阿特拉津可降至2微克/升以下.

              狀活性炭粉對水中藻毒素有較好的吸附和去除效果效果,劉成等人發現10毫克/升的狀活性炭粉對微囊藻毒素有一定的去除效果,對微囊藻毒素的去除率分別達到55%和45%,表明狀活性炭粉對水中微囊藻毒素的去除效果較好效果。

              梁存珍等人對狀活性炭粉吸附去除廣州珠江水中的2-甲基異龍腦醇(MIB)進行了實驗研究,結果表明,煤粉狀活性炭對MIB 效果有較好的去除率,去除率達到40%以上。

            粉末活性炭吸附去除水源水中突發性重金屬污染

              粉末活性炭是去除水中重金屬離子的優良吸附劑。目前,粉末活性炭吸附重金屬離子的機理尚未闡明,但共識是粉末活性炭在吸附重金屬離子的過程中既是吸附劑又是催化劑。

              Maria Pesavento等人發現,水中的鉛離子和銅離子通過與活性炭表面的官能團反應形成絡合物而被吸附在活性炭上。對張玉政飲用水源突發六價鉻污染的應急處理進行了實驗研究。結果表明,粉末活性炭對水中六價鉻的吸附是一個物理吸附和化學吸附相結合的復雜過程。在低pH值(3.5~5.0)條件下,當原水六價鉻濃度低于0.5mg/L時,可通過粉末活性炭方法吸附有效去除。但是對于大多數重金屬離子,粉末活性炭的吸附能力有限,選擇性不是很好。通過加入絡合劑使金屬離子形成絡合物,提高了吸附和選擇性。

            粉末活性炭組合工藝在飲用水應急處理中的應用

              粉末活性炭可以靈活應用,因此可以與多種水處理工藝相結合。與單個處理過程相比,這些組合過程有時會實現更好的處理效果。

              李偉光等研究結果表明,高錳酸鉀與粉末活性炭組合工藝具有良好的除臭效果效果。當高錳酸鉀用量為0.5毫克/升,粉末活性炭用量為40毫克/升時,沉淀水的臭氣閾值僅為5,去除率達到98.8%。根據吳德好,的研究,用高錳酸鉀與聚合氯化鋁聯用處理有土腥味和霉味的原水,平均去除率可達92%以上。高錳酸鉀和粉末活性炭的組合可以去除水中的異味,其機理是通過氧化和吸附去除有機物。黃廷林等人發現,在二氧化氯和聚合氯化鋁投加量分別為8和30毫克/升、聚合氯化鋁吸附時間為3小時的條件下,聚合氯化鋁二氧化氯聯用技術可將0.5毫克/升的石油污染物降低至0.01毫克/升,該聯用技術可作為飲用水水源突發性石油污染的應急處理措施。

              作為應急措施,粉末活性炭吸附技術已在一些水廠得到應用,并取得了令人滿意的效果效果。實踐表明,這是一項很有前途的技術。

            粉末活性炭在飲用水應急處理中的應用注意事項

            粉末活性炭的篩選和用量

              根據水廠原水水質,特別是突發有機污染物的分布和原水背景有機物的分子量,確定了對突發有機污染物具有高吸附能力和快速吸附速率的粉末活性炭。為了應對城市水源突發水污染,城市供水廠應制定應急供水計劃,選擇對突發有機污染物具有高吸附能力的粉末活性炭,通過粉末活性炭的吸附可以快速去除,并建立有機污染物初始濃度、活性炭用量、吸附時間和吸附去除率之間的關系,以確定突發有機污染時粉末活性炭的合理經濟用量。

            粉末活性炭的投加方法

              粉末活性炭有干法和濕法兩種添加方式。

              在歐, 美等國家,加粉型活性炭采用干式給料裝置,當粉末活性炭使用頻率不高,給碳量較大時,應采用干式給料裝置。而粉末活性炭在干法投料作業時勞動強度大,在裝卸、拆包、備料、投料過程中粉塵飛揚,具有潛在的爆炸性,工作環境差,工人阻力大。濕鑄法一般是負壓澆鑄加粉活性炭與水混合形成炭漿,基本可以解決碳粉飛揚的問題。然而,濕法進料也有其缺點。如果只是偶爾使用粉末活性炭,碳漿池可能會充滿時間和空間。由于碳漿進料和混合時間較長,當碳漿系統可以開始運行時,處理后的水可能會發生突發性污染事故。因此,在突發性水污染的情況下,應做好充分的應急準備,并及時加入碳漿,以防止處理后的出水不達標。

              此外,如果粉末活性炭漿料不經?;蜻B續混合,就會結塊,可能會堵塞輸送管。為避免這一問題,管道內的流速不應小于15m/s,粉末活性炭加藥系統應盡可能靠近加藥點,并能定期運行,即使在不需要炭的情況下,以** 炭輸送管道暢通、清潔,炭漿混合良好,整個系統定期清洗。

            粉末活性炭添加位置的選擇

              根據目前國內水廠的實際情況,水廠粉末活性炭的可選投加點主要有三個:

              1進水口加藥

              如遇水源突發污染,加粉形活性炭應先放入取水口。其優點是能盡可能增加水中突發性污染物的吸附時間,明顯提高處理效率,達到控制突發性污染的目的,盡早控制污染,有效防止水廠處理構筑物被突發性污染物污染,同時后續處理環節能起到緩沖和安全裕度的作用, 事實上,在松花江飲用水應急處理和無錫水危機期間,在取水口處添加粉末活性炭,是應對突發性污染的重要經驗之一。

              2混凝前后加藥

              如果取水口處沒有粉末活性炭的投料條件,加粉形活性炭可以在混凝前后投料,具體要根據實際情況通過實驗確定。

              絮凝前后加入加粉成型活性炭,影響粉末活性炭吸附效果的主要因素是粉末活性炭吸附與混凝的競爭和吸附時間的** 。協調這兩個因素是充分發揮粉末活性炭吸附能力的關鍵。一般來說,只有在條件允許的情況下,在混凝前加入粉末活性炭才有意義。

            相關知識:果殼粉狀活性炭

              以東莞市東江水為原水,在楊華,開展了突發性污染飲用水應急處理實驗研究。結果表明,混凝劑投加30s后,加粉型活性炭對化學需氧量、紫外254、濁度和色度的去除效果明顯優于其他投加點。張林軍等人在徐州某水廠處理突發性水污染的實驗研究中發現,混凝劑投加后約3min選擇粉末活性炭投加點對去除濁度、色度和CODMn 效果較好。

              3過濾前加入

              吸附和混凝沒有競爭,但需要注意的是粉末活性炭與水的接觸時間不足,安全** 率不足。此外,粉末活性炭進入在過濾后會堵塞過濾層,粉末活性炭容易穿透過濾層,從而明顯縮短了過濾器的工作周期。所以不建議過濾前投加粉活性炭。

            粉末活性炭對常規凈水工藝的影響

              在飲用水的應急處理中,往往需要添加大量的粉末活性炭。相應的問題是粉末活性炭難以通過污泥排出,容易流出沉淀池進入,增加了過濾器的負荷,甚至穿透過濾層,影響供水水質。因此,需要加強混凝,以提高沉淀對水中膠體顆粒和粉末活性炭的去除率,盡量減少沉淀池表面的浮碳,加強污泥排放,防止大量粉末活性炭堆積在池底,縮短濾池的過濾周期,加強過濾層的反沖洗。

            應用實例分析——哈爾濱氣化廠對松花江硝基苯突發污染的應急處理

            哈爾濱氣化廠供水危機

              2005年11月,松花江,發生了一起嚴重的硝基苯水污染事件,給沿江城市的供水安全帶來了嚴重威脅。位于哈爾濱下游的氣化廠供水也面臨嚴峻考驗。哈爾濱氣化廠承擔著向哈爾濱供氣的任務。其供水分公司負責氣化廠的生產供水,松花江是氣化廠的供水水源。硝基苯一旦超標,水廠將停產,供水中斷,氣化廠將停產,影響和后果嚴重。因此,在任何情況下都要** 供水不中斷。

            應急供水技術方案及分析

              自來水廠現有的凈水工藝去除硝基苯的能力有限,難以滿足要求,因此有必要對供水系統進行緊急改造??紤]到活性炭對硝基苯有較好的吸附性能,以活性炭吸附為優先措施,確定應急處理方案如下:加粉進水處放入成型活性炭,經水泵充分混合,原水輸送過程中粉末活性炭與水充分接觸吸附硝基苯5小時以上,優化混凝劑投加量,在混凝沉淀單元中加入助凝劑,加強沉淀池排泥。

              該方案中,粉末活性炭的吸附是關鍵,水在水管中的停留時間可達5.7h,粉末活性炭的吸附時間充足,可使硝基苯在此階段吸附去除達標。強化混凝沉淀和排泥的主要目的是從水中分離去除粉末活性炭,同時部分去除硝基苯。炭砂過濾器的吸附和去除能力有限,主要作為儲備環節。

            四川中粉狀活性炭飲用水應急處理事宜

            實施應急供水效果

              1粉末活性炭吸附硝基苯效果

              各種原水硝基苯濃度超標倍數時,硝基苯平均去除率約為95%;添加聚合氯化鋁后,水中殘留硝基苯的濃度低于0.017毫克/升,證明粉末活性炭對水中硝基苯的去除效果良好效果。

              2應急供水技術中硝基苯的整體去除效果

              在原水硝基苯超標14.22倍的情況下,上述工藝組合對硝基苯的總去除率平均達到99.4%,過濾水中硝基苯含量均在0.002毫克/升以下,為優良(651,240)。在原水,硝基苯去除的貢獻中,粉末活性炭的平均去除率達到94.81%,是硝基苯去除的主要環節;強化混凝沉淀的平均去除率為3.88%,其主要作用是** 粉末活性炭從水中有效去除;過濾對硝基苯的平均去除率為0.78%(見圖1)。

            結論

              粉末活性炭能有效吸附去除水源水中的一些突發性有機污染物,靈活、經濟、適用,在飲用水應急處理中有重要應用。因此,粉末活性炭安全吸附過程的研究和應對水源突發污染的相關設備的研發需要深入開展。


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