活性炭篩選及吸附周期判定指標(biāo)試驗研究.pdf

1、隨著活性炭與某些水處理工藝組合應(yīng)用已成為常規(guī)的深度凈水手段，活性炭在深度處理工藝中的作用越來越為重要，而當(dāng)今國內(nèi)生產(chǎn)的活性炭品種較多、性能不一、用途廣泛，因此針對不同的水源水質(zhì)篩選合適的活性炭顯得尤為重要。本課題的研究目的正是針對南水北調(diào)山東受水區(qū)的水質(zhì)特征，選取目前水廠常用的活性炭，進行活性炭的篩選及吸附飽和度試驗研究，通過剖析各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性，得出活性炭的最佳篩選及吸附周期判定指標(biāo)，為活性炭的篩選及吸附生命周期的判定提供依據(jù)。

2、　　試驗通過對四種常用活性炭進行分析研究，考察了活性炭常用的吸附性能指標(biāo)與比表面積、孔體積、孔徑之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)僅以比表面積值或孔體積值難以全面的評定活性炭的吸附性能，而應(yīng)同時考慮活性炭的孔隙發(fā)達程度及孔隙均勻分布狀況來綜合評定;根據(jù)吸附速度和吸附等溫線試驗，分析活性炭對原水中有機物的吸附性能，采用Freundlich方程對活性炭的吸附性能指標(biāo)與有機物去除率的相關(guān)性進行擬合，結(jié)果表明:碘值與CODMn、DOC的去除率具有較好的相關(guān)性，相

3、關(guān)系數(shù)R2分別為0.8745、0.8474;亞甲基藍值與UV254的去除率具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R2為0.9454;腐殖酸、單寧酸、焦糖脫色率與CODMn、UV254、 DOC的相關(guān)性均在0.8以下。
　　為研究活性炭的吸附周期判定指標(biāo)，試驗分析了活性炭在不同飽和程度的狀態(tài)下，活性炭吸附性能指標(biāo)剩余率與原水中有機物去除率之間的相關(guān)性趨勢，以及活性炭的吸附性能指標(biāo)與剩余吸附能力之間的相關(guān)性。研究表明:當(dāng)活性炭對原水中的有機物去除

4、率降至30％以下時，碘值、亞甲基藍值、腐殖酸值、單寧酸值、焦糖值剩余率分別降至53％、66％、25％、8％、47％左右，說明活性炭接近飽和狀態(tài)時，碘值、亞甲基藍值、焦糖脫色率值剩余率仍保持在50％左右的較高水平。活性炭的碘值、亞甲基藍值、單寧酸值的下降程度與活性炭對CODMn、UV254、 DOC的剩余吸附能力的變化相關(guān)性較好，碘值的下降程度與CODMn、UV254、DOC的剩余吸附能力的變化相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9409、0.9680

5、、0.9346;亞甲基藍值的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9921、0.9977、0.8404;單寧酸值的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9550、0.9667、0.8941;腐殖酸、焦糖脫色率的下降程度與活性炭對CODMn、UV254、 DOC的剩余吸附能力的變化也具有一定的相關(guān)性，但相關(guān)系數(shù)均在0.9以下。綜合考慮活性炭篩選及吸附周期判定指標(biāo)的研究結(jié)果，建議采用碘值、亞甲基藍值的大小來篩選及評估活性炭的吸附飽和程度。
　　為了評估水廠生物活性炭

6、池中活性炭的吸附能力，試驗分析了鵲華水廠2012年1月～2014年3月活性炭池的進出水CODMn和UV254值變化，以及活性炭池碘值、亞甲基藍值變化。至2014年3月，活性炭池對UV254值的平均去除率已由2012年的35.11％降為21.84％;對CODMn值的平均去除率由2012年的27.27％下降為14.04％，說明活性炭的對有機污染物仍具有一定的吸附效果，但吸附能力在逐漸減弱。至2014年1月，活性炭池3＃～12＃格活性炭的碘值

7、和亞甲基藍值平均值分別為650.9mg/g、64.06mg/g，較原炭分別下降了33.1％、38.99％，根據(jù)這兩種吸附性能指標(biāo)值下降程度，也能反映出整個活性炭池的吸附能力的下降程度較為明顯。根據(jù)目前水廠實際運行中活性炭池出水水質(zhì)情況來看，仍能保持出水水質(zhì)CODMn＜0.3mg/L、UV254＜0.1 cm-1，說明活性炭的生物降解作用極大的彌補了活性炭池吸附作用減弱對水處理效果帶來的影響，但同時考慮到炭池出水水質(zhì)的波動較大，易受季節(jié)影