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果壳活性炭在水质净化中的作用

时间:2018/7/7 9:13:53

1、前言

近年来,随着社会的进步,工业和城市得到迅猛的发展,污染问题也随之暴露出来,很多水源受到一定程度的污染,而且日趋严重,如:工业废水中含有难以降解的有机物和无机物中的砷、镉、六价铬以及致癌物质。饮用水的污染也对人体造成了极大危害,因此,从饮用水中去除这些微量污染物是保障人民生命安全的首要任务。同时,企业中随着产品档次的提高,生产中的工业用水及其水质的要求也越来越高,其中果壳活性炭除污染净水技术被广泛应用。

果壳活性炭在水质净化中的作用

2、果壳活性炭的作用

果壳活性炭是由许多种含碳物质制成,如木材、锯屑、煤、焦炭等。其中椰壳成为制造活性炭最通用的原料,这些原料经脱水、炭化和炭化物活化过程制成果壳活性炭。果壳活性炭因其发达的微孔结构和巨大的比表面积,因此具有很大的吸附能力。

3、果壳活性炭在饮用水净化中的应用

果壳活性炭因能有效地去除色、嗅、味、有机物、杀虫剂、除草剂、酚、铁、汞等多种污染物而成为最有效和最通用的除污染净水剂。国外在给水处理中使用活性炭的历史已很久了(早在19世纪中期就已经开始),但当时因炭的吸附能力低,费用昂贵,没有得到推广。1910年, 英国建立了第一座系统应用活性炭处理饮用水的水厂,用“超氯化”法来氧化有机物,然后再用活性炭脱氯。20世纪后期开始应用果壳活性炭消除饮用水中的嗅味,在消除水中嗅味的实践中,果壳活性炭是最有效的吸附材料,它以发达的微孔结构和巨大的表面积,非常有效地吸附产生嗅味的有机物。在水处理过程中,按规定量投下果壳炭,以过滤吸附的方式能迅速有效地去除水中的嗅味。我国果壳活性炭用在给水净化的数量占其总量的1/3,居活性炭各种用途之首。

在不断的实践中,果壳活性炭的优点越来越明显地显现出来。果壳活性炭过滤吸附床去除嗅味的使用寿命通常为3年,而且具有良好的过滤性能,使滤出水浊度达到0.5度以下。与砂床相比,滤床的水头损失小得多,反冲洗周期延长(约32h), 反冲洗速率较小,从砂滤的40m/h降到26.4m/h,反冲洗时间只需4min,大大地节省了反冲洗用水量。

4、果壳活性炭在水质深度净化的应用

由于我们应用的原水水质比较差,有多种污染物超过饮用水标准,同时也影响我们的一些产品质量。为此,我厂在哈尔滨建筑工程学院协助下建造了日处理能力1000m3/d的深度净化水厂,以提高其生产及生活用水水质。该净化厂主要由两个既可并联又可串联的双层滤料微絮凝接触压力过滤罐和两个既可并联又可串联的果壳活性炭滤罐组成。具体工艺及参数如图1所示。

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图1 果壳活性炭水处理工艺

其处理过程:用泵将原水从集水池中(抽)送入两个并联运行的双层滤料罐中,泵的工作压力为3kg/cm2。5%Al2(SO4)3水溶液以3mg-5mgAl2O3/L的剂量被抽入泵的吸水管中,并且在流经泵叶轮时与原水急剧混合。混合水流入双层滤料罐的顶部空间,在大约10min的逗留时间内发生絮凝反应形成肉眼刚能见到的很小的絮凝。当这种微絮凝水通过双层滤料床过滤时,这些微细的絮凝可通过多种机理而被有效地除去。在运行过程中,双层滤料罐每天反冲洗一次,果壳炭滤罐每隔2-3天反冲洗一次。这种处理方法效果非常好,能够有效地去除浊度、酚、氟化物、合成洗涤剂、氨氮、亚硝酸盐氮以及铁、锰、铜等。

5、结语

随着微量分析技术的发展和应用,在饮用水中,越来越多的有机污染物被检测出来。通过流行病学的调查研究和对污染物毒理学的实验,发现某些污染物与居民的发病率有着相关性,并确定某些物质具有致癌性或其他毒性,于是人们逐渐地把注意力从去除水中嗅味转移到去除致癌性或其他有毒的污染物。果壳活性炭能有效吸附的有机毒物有:a.芳香族溶剂(苯、甲苯、二甲笨);b.多环芳香族化合物(萘、联苯);c.氯化芳香族化合物(氯苯、艾氏剂、DDT);d.酚类化合物(氯粉、甲酚、间苯二酚);e.脂肪胺类(苯胺、甲苯二胺);f.酮、酯、醚、醇类;g.表面活性剂(ABS 、LBS);h.有机物染料(甲基蓝);i.燃料(汽油、石油、煤);j.脂族酸类和芳族酸类(焦油、苯酸)。随着新技术的不断应用,果壳活性炭应用的理论研究和工艺革新也将不断地发展进步,果壳活性炭在各个领域中其应用前景将更加广阔。

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