活性炭在自来水供水中的应用

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活性炭是一种具有巨大比表面积和多孔结构的碳 根据原料的分类，可分为煤活性炭、木炭、壳炭和骨炭；根据其形态，可分为柱状炭、碎炭、粉末炭和纤维活性炭 活性炭的主要原料是富含碳元素的有机材料，如煤、木材和果壳，它们通过活化形成具有吸附能力的复杂孔结构 其中，半径大于20，000纳米的为大孔，半径在150-20000纳米的为中孔，半径小于150纳米的为微孔 活性炭的吸附主要发生在这些空间隙和表面，活性炭孔壁上的大量分子会产生强大的吸引力，将水中的杂质和空气体吸引到孔中 活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附 物理吸附主要发生在活性炭的丰富微孔中，用于去除水和/或きだよ0/气体中的杂质。这些杂质的分子直径必须小于活性炭的孔径 不同的原料和加工工艺导致活性炭具有不同的微孔结构、比表面积和孔径，适合不同的需求 活性炭不仅含有碳元素，而且其表面还含有官能团，这些官能团与被吸附的物质发生化学反应，因此它经常出现在被吸附物质的活性炭表面 介质中的杂质通过物理吸附和化学吸附不断进入活性炭的多孔结构，使活性炭吸附饱和，吸附效果下降 吸附饱和后的活性炭需要活化和再生，以恢复其吸附能力和重复使用 评价活性炭吸附性能的主要指标是亚甲基蓝值、碘值和焦糖吸附值。吸附容量越大，吸附效果越好 活性炭可用于净化きだよ0/气和处理供水和废水，用于分离或收集きだよ0/气和水介质中的杂质 颗粒活性炭和粉末活性炭具有相同的功能，可用于水处理 颗粒碳不易流失，可再生利用。它用于水质处理过程，污染小，可连续运行 碳粉不易回收，一般只使用一次，用于污染严重的间歇水处理过程 水处理用颗粒活性炭一般在微孔和中孔中开发，应满足三个要求:吸附容量大、吸附速度快、机械强度好 粉末活性炭要求除上述特性外，粒径越小，吸附效果越好 北京供水集团所属水厂以地表水为水源，配有深度为1.5米的颗粒活性炭过滤器，设计过滤速度为9.5米/小时 活性炭滤池是给水处理中的一种深度处理工艺，能有效去除水中的色度、气味和溶解性有机污染物，改善水质 粒状活性炭在使用过程中根据原水的质量定期反洗 一般采用水冲洗，反冲洗每六天进行一次。反冲洗强度应达到过滤器膨胀率的30%以上 新碳主要是物理吸附和化学吸附，经过一段时间后，碳表面形成生物膜，生物降解是主要的生物降解方式 当评价活性炭吸附效果的指标降低到相关标准以下时，或者当某一污染物指标穿透炭层时，必须进行更换或再生 使用新炭时，需要浸泡24-48小时，然后进行反洗，以去除剩余活性炭中的焦油、碳粉和其他杂质 反洗次数和排水浊度可根据处理水的用途确定，水处理活性炭反洗的排水浊度一般可控制在2-5ntu 粉末活性炭在处理水中突发气味和工业污染物方面有很好的应用 2005年9月至11月，由于密云水库恶臭物质含量较高，北京供水集团第九水厂采用了在输水管道中添加碳粉的技术，有效去除了恶臭 松花江被硝基苯和苯污染期间，11月26日至11月30日，污染水经过哈尔滨时，哈尔滨给排水集团在建设部专家组的指导下，采用第九水厂的技术及时处理水中的硝基苯，达到了水质要求 当使用粉末炭时，必须根据要去除的污染物的类型和浓度进行吸附试验，以确定活性炭的类型和粉末炭的需要量 在加入碳粉之前，应注意将碳粉制成碳浆，并将其定量均匀地加入水中。接触时间越长，污染去除效果越好 使用碳粉时还应注意以下安全问题:当粉尘浓度达到一定比例时，暴露在明火下容易爆炸，因此手术室禁止吸烟、打火和明火；避免与氧化剂混合；由于粉末炭颗粒小而轻，使用时应注意粉尘污染。操作人员应配备防尘口罩，以避免吸入肺部 张素霞(中国建筑报)