煤質活性炭在飲用水凈化中的應 煤質
活性炭吸附法。煤質
活性炭是一種多孔性的含炭物質,具有極其豐富的微孔體積和巨大的比表面積,表現(xiàn)出良好的吸附性能。我國是**上*大的煤質
活性炭生產(chǎn)國和出口國,煤質活性炭吸附法應作為我國飲用水凈化的主要選擇。目前,國際上主流的煤質活性炭吸附法有以下幾種:
一、活性炭與超濾組合技術
超濾膜過濾飲用水深度凈化工藝是近年發(fā)展起來的一種新興工藝,其顯著優(yōu)點是能有效去除水中的病原菌(如賈第蟲孢囊、隱孢子蟲卵囊和大腸桿菌)。超濾膜對有機物的去除率取決于原水水質和膜孔的大小,在較大的范圍內(nèi)變化。在超濾膜的應用過程中,*重要的是膜阻塞和膜污染問題。水中的有機物、無機物、懸浮固體顆粒、微生物和膠體物質等,在膜表面和膜孔內(nèi)累積將破壞膜的運行性能,并極大地縮短膜的使用壽命?；钚蕴颗c超濾膜的組合系統(tǒng)克服了單用任何一種處理手段時的弱點,如活性炭出水中常常含有一定量的細菌而影響出水的水質,超濾膜則存在膜阻塞和膜污染的問題。在組合系統(tǒng)中,利用活性炭對進水進行必要的前處理,如去除水中大部分的濁度、各種類型的有機化合物和色度。這些物質的去除為后續(xù)的膜過濾提供了必要的保障,從而緩解了膜阻塞和膜污染問題,延長了膜的使用壽命。用膜進行后處理有效地解決了出水中含有一定量細菌的問題,保障了出水水質。
二、生物活性炭技術
生物活性炭技術是隨著活性炭在飲用水處理中的大量使用而出現(xiàn)的,*早應用于德國的慕尼黑市Dohne水廠。中試和生產(chǎn)規(guī)模的應用分別在1977年和1978年開始。試驗表明,采用預臭氧生物活性炭工藝后的出水要優(yōu)于原有的預氯化活性炭吸附。這在歐洲其他一些國家的飲用水處理運行情況中也得到證實。采用生物活性炭技術后,與原先單獨使用活性炭吸附工藝相比,出水水質得到提高,也增加了水中溶解性有機物的去除。從而降低了后氯化時的氯劑投加量,降低了三鹵甲烷的生成量,而且延長了活性炭的再生周期,減少了運行費用。生物活性炭對有機物的作用機理,可看作是物理吸附和生物降解的簡單組合。以粒狀活性炭為載體富集水中的微生物而形成生物膜,通過生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物,同時生物膜能通過降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭,從而大大延長了活性炭的使用周期。使用該技術進行飲用水深度處理時,通常前提條件是應避免預氯化處理。否則微生物不能在活性炭上生長,也就失去了生物活性炭的生物氧化作用。
三、臭氧活性炭聯(lián)用技術
臭氧
活性炭聯(lián)用工藝,1961年在德國的AmAtard水廠首先使用?？紤]到水處理中使用的活性炭能較有效去除小分子有機物,但對大分子有機物的去除很有限;當水中大分子有機物含量較多,勢必會使活性炭的吸附表面加速飽和,得不到充分利用,縮短使用周期。若進水先經(jīng)臭氧氧化,使水中大分子有機物分解為小分子狀態(tài)。如芳香族化合物可以被臭氧氧化打開苯環(huán)、長鏈的大分子化合物可以被氧化成短鏈小分子物質等,這就提高了有機物進入活性炭微孔內(nèi)部的可能性,充分發(fā)揮了活性炭的吸附表面,延長了活性炭的使用周期。同時臭氧還發(fā)揮了活性炭所不具備的殺菌作用。而活性炭還能有效地吸附臭氧氧化過程中產(chǎn)生的大量中間產(chǎn)物,包括解決了臭氧無法去除的三鹵甲烷及其前驅物質,并保證了*后出水的生物穩(wěn)定性。因此,臭氧活性炭聯(lián)用技術自1961年開始使用以來,在**發(fā)達國家得到了廣泛應用。
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