活性炭在生活饮用水处理中的应用现状及存在问题概要
活性炭改性方法及其在水处理中的应用
活性炭改性方法及其在水处理中的应用一、本文概述活性炭，作为一种广泛应用的吸附剂，因其高比表面积、优良的吸附性能和化学稳定性，在水处理领域扮演着重要角色。
然而，原始的活性炭在某些特定应用场合下可能表现出吸附容量有限、选择性不高等不足，这就需要对活性炭进行改性，以提高其在水处理中的性能。
本文旨在探讨活性炭的改性方法，并分析改性活性炭在水处理中的应用及其效果。
我们将详细介绍活性炭的改性方法，包括物理改性、化学改性和生物改性等多种方法，并阐述其改性原理和效果。
接着，我们将通过案例分析，探讨改性活性炭在水处理中的实际应用，如去除重金属离子、有机物和色度等。
我们将对改性活性炭在水处理中的应用前景进行展望，以期为推动活性炭在水处理领域的应用和发展提供参考。
二、活性炭基础知识活性炭，作为一种多孔性的炭质材料，因其独特的物理和化学性质，被广泛应用于各种领域，尤其是水处理领域。
其基础知识的掌握对于理解活性炭的改性方法以及在水处理中的应用至关重要。
活性炭主要由碳、氢、氧、氮、硫和灰分组成，其中碳元素含量一般在80%以上。
活性炭的多孔结构赋予了其巨大的比表面积和优异的吸附性能。
活性炭的孔结构包括大孔、中孔和微孔，这些孔的存在使得活性炭能够吸附分子大小不同的各种物质。
活性炭的吸附性能主要取决于其表面化学性质和孔结构。
表面化学性质包括表面官能团的种类和数量，这些官能团可以影响活性炭与吸附质之间的相互作用力，从而影响吸附效果。
孔结构则决定了活性炭的吸附容量和吸附速率。
活性炭的制备方法多种多样，包括物理活化法、化学活化法和化学物理联合活化法等。
不同的制备方法可以得到不同性质的活性炭，从而满足不同应用场景的需求。
在水处理领域，活性炭主要用于去除水中的有机物、重金属离子、色度、异味等污染物。
其吸附过程包括物理吸附和化学吸附，通过这两种吸附方式的共同作用，活性炭可以有效地净化水质，提高水的饮用安全性。
活性炭的基础知识包括其组成、结构、性质、制备方法和应用等方面。
活性炭在水处理中的应用
活性炭在水处理中的应用一、前言水是人类生活不可或缺的资源，同时也是人类健康和工业生产的关键因素。
然而，随着经济的发展和人口的增加，水污染日益严重成为人类面临的一个严峻问题。
活性炭作为一种有效的水处理材料，其应用越来越广泛，在提高水处理效果、减少污染物排放、保护水资源等方面都具有重要的意义。
本文将结合国内外文献和实际案例，介绍活性炭在水处理中的应用及其优缺点。
二、活性炭概述活性炭（Activated Carbon，简称AC）是一种多孔性的吸附材料，主要由可燃材料制成，如木材、竹材、果壳、煤炭等，通过炭化和活化过程制成。
活性炭的特点是孔隙分布均匀、孔径范围广、比表面积大、吸附性强，广泛应用于气体、液体、固体的吸附和分离。
活性炭根据其制备方法和应用领域的不同，可以分为硬质活性炭、软质活性炭和粉状活性炭等。
三、活性炭在水处理中的应用1. 活性炭在净水中的应用活性炭在水处理中的主要应用是净水。
由于活性炭具有高效的吸附能力和强大的污染物去除能力，能够有效地去除水中的有机物、气味、色度等污染物，提高水的质量，保护人类健康。
在一些传统的净水工艺中，如混凝沉淀法、过滤等方法，都很难去除水中难以分解的有机物和微量污染物，而活性炭能够大量吸附这些污染物，保证水的净化效果。
同时，活性炭还可以去除水中的异味和氯气，提高水的饮用性。
2. 活性炭在废水处理中的应用除了在净水方面使用，活性炭在废水处理中同样具有广泛的应用。
废水中含有各种有机化合物、氨氮、重金属等高浓度的污染物，废水排放对环境造成严重的污染。
有些高难度的废水处理过程需要借助活性炭的强大吸附能力，才能获得最终的净化效果。
（1）废水的预处理活性炭对废水中的悬浮物、泥沙、颗粒污染物等能够快速吸附，提高废水的澄清度和透明度，为后续的处理提供了便利条件。
（2）去除有机物活性炭能够高效地去除废水中的各种有机物。
可以通过物理吸附和化学反应两种方式来去除有机物。
依据处理工艺的不同，活性炭可以直接置于废水中，或者通过传统的反应槽、活性池、氧化池、生物反应器等方式来进行废水处理。
活性炭的优缺点是什么
活性炭的优缺点是什么
活性炭是一种广泛应用的多孔炭材料，由于其具有高比表面积和孔隙结构，具有强力的吸附能力。
活性炭在净水、空气净化、脱臭、污水处理等领域得到了广泛应用。
以下是活性炭的优缺点：
优点：
1.吸附能力强：活性炭具有大的比表面积和孔隙结构，使其具有
很强的吸附能力，能够有效吸附和固定甲醛等有害气体分子。
2.安全环保：活性炭是一种天然材料，无毒无害，不会对人体和
环境造成污染。
相比其他化学方法或产品，使用活性炭更加安全和环保。
3.使用方便：活性炭可以以各种形式使用，如活性炭包、活性炭
滤芯、活性炭颗粒等。
只需将活性炭放置在需要净化的空间中，即可起到净化作用。
缺点：
1.有效期短：普通活性炭的除醛期一般在20天左右，超过20天
后，活性炭将处于饱和状态，无法继续吸附甲醛等有害气体，甚至可能产生二次释放的风险。
2.适用范围有限：对于一些高要求的领域，如高精度过滤、高效
气体吸附等，活性炭的孔径分布和吸附性能可能不够理想。
3.制备难度大：制备高纯度、高性能的活性炭的难度较大，原材
料和制备成本较高。
综上所述，活性炭作为一种吸附剂具有许多优点，但也存在一些缺点
需要在应用中注意。
在选择和使用活性炭时，应根据具体需求和情况加以考虑。
活性炭吸附技术在水处理中的应用
活性炭吸附技术在水处理中的应用活性炭吸附技术在水处理中的应用引言：随着人口的增加和工业化的快速发展，水污染问题日益严重。
而水是人类生存的基本需求，水质的安全与否直接关系到人们的健康和生活质量。
因此，水处理成为当今社会重要的环保问题之一。
活性炭吸附技术作为一种有效的水处理方法，被广泛应用于水污染控制和治理中。
本文将从活性炭吸附技术的原理、应用领域以及未来发展等方面进行探讨。
一、活性炭吸附技术的原理活性炭是一种具有高吸附性能的材料，其主要成分是碳元素。
活性炭的表面积极大，可提供大量的吸附位点，因此能够吸附溶液中的各种有机和无机物质。
活性炭吸附的基本原理是通过表面的微孔和介孔结构，以及吸附性能强的活性炭微观孔隙对水中的杂质进行吸附和分离。
一般来说，活性炭吸附的过程可分为物理吸附和化学吸附两种方式。
物理吸附是指杂质与活性炭之间的静电作用和凡德华力等非化学性吸附力作用，而化学吸附则是指活性炭表面的官能团与杂质之间形成化学键。
二、活性炭吸附技术的应用领域1.水处理中的有机污染物去除：活性炭吸附技术广泛应用于饮用水、工业废水和城市污水处理中，能有效去除水中的有机污染物，如有机溶剂、农药、臭味物质等。
活性炭能够与这些有机物发生吸附作用，有效减少水中有机物质的含量，提高水质。
2.重金属离子的吸附：活性炭对重金属离子具有良好的吸附能力，能够吸附水中的汞、铅、铬等重金属离子。
这些重金属离子对人体健康有害，如果直接排放到环境中，会对生态系统产生不可逆转的损害。
因此，利用活性炭吸附技术对重金属离子进行去除是一种非常有效的方法。
3.药物残留的去除：随着人们在医疗和畜牧业中广泛应用的药物，药物残留问题日益突出。
这些药物残留可能对人类和生态系统造成潜在的风险。
通过活性炭吸附技术，可以有效去除水中的药物残留物，保障饮用水和水环境的安全。
三、活性炭吸附技术的未来发展尽管活性炭吸附技术已经在水处理中取得了显著效果，但仍然存在一些挑战和限制。
活性炭项目情况说明及投资建议
活性炭项目情况说明及投资建议活性炭是一种具有高效吸附和脱色能力的碳材料，广泛应用于水处理、空气净化、催化剂载体等领域。
随着环境意识的提高和污染治理需求的增加，活性炭行业正呈现出快速发展的趋势。
本文将介绍活性炭项目的情况，并给出相关的投资建议。
1.市场需求活性炭在水处理领域的需求量较大，主要用于净化工业污水、饮用水和废水。
随着工业化和城市化的推进，水资源污染问题日益严重，对活性炭的需求将持续增加。
此外，活性炭在空气净化、催化剂载体、医药、食品等领域也有广泛应用。
特别是在汽车尾气控制和煤电厂脱硫脱硝等环保领域，对活性炭的需求也在不断增长。
2.技术及生产成本活性炭的制备技术主要包括物理活化和化学活化两种方法。
物理活化方法原料成本较低，但工艺复杂，产品质量相对较低；化学活化方法原料成本较高，但工艺简单，产品质量较高。
选择合适的制备技术对于项目的成功运营非常重要。
此外，生产活性炭的成本还包括原材料、设备、人工、能源等多个方面。
在投资前需要对这些成本进行详细的评估和分析，确保项目的可行性。
3.竞争情况与优势活性炭市场竞争激烈，存在着许多来自国内外的竞争对手。
国内一些大型企业在技术研发和市场占有率上具有一定优势。
而一些中小型企业则侧重于低成本生产和市场细分。
然而，在市场细分、产品质量和服务方面存在一定的空间。
投资者可以通过不断创新、提高产品品质、建立完善的售后服务等方式，与竞争对手形成差异化竞争优势。
4.投资建议首先，投资者应该对市场需求进行深入了解，分析项目所处的市场地位和前景。
可以结合行业报告和市场调研数据，制定合理的发展策略。
其次，技术选型是投资准备中的重要环节。
需要综合考虑技术成熟度、耗能情况、生产成本以及产品质量等因素，选择适合自身发展的制备技术。
此外，投资者还需对项目的运营成本、市场定位和营销策略进行详细的规划和分析。
确保项目在市场中有一定的竞争力，并能够持续盈利。
最后，建议投资者在投资前进行充分的尽职调查，了解行业现状、竞争情况、市场需求等信息。
活性炭的运用现状及优化
活性炭的运用现状及优化活性炭的生成原料主要是果壳，木屑，椰壳等多个方面，后期再经过加工处理才完成的，其中比较明显的特点是对气体，溶液中的有机物质与无机物质都有特别高的吸附功效，并且同时也具备特别高的催化与吸附能力，它的形成原因主要是由表面化学功能与表面结构的特征所组成。
1 活性炭的改性研究当今社会经济与科学技术的发展都是非常迅速的，同时，市场上对于活性炭功能的要求也越来越严格，一般的活性炭分布的领域是比较广的，即使是这样，也很难满足国内外的市场需求，那么，对于活性炭的革新与改进是势在必行的，发展它的功能化与专用化是未来的必然趋势，其方法主要是对于处理技术与工艺控制的调整，通过对其表面进行改性，来加强它的催化与吸附功效。
2 活性炭的表面改性活性炭的表面化学性质决定了其化学吸附特性。
化学性质主要指活性炭表面的化学官能团，可分为含氧官能团和含氮官能团。
含氧官能团又可分为酸性含氧官能团和碱性含氧官能团；酸性基团有羧基、酚羟基、醌型羰基、正内酯基及环式过氧基等，碱性氧化物普遍认为是苯并比的衍生物或类吡喃酮结构基团。
酸性化物使活性炭具有极性的性质，有利于吸附各种极性较强的化合物，碱性化合物易吸附极性较弱或非极性物质。
2.1 活性炭表面氧化改性活性炭氧化改性是指活性炭在适当条件下经过强氧化剂进行表面处理，以提高酸性基团的含量，可以增强对极性物质的吸附能力。
氧化程度越高，含氧官能团越多。
氧化处理可以改变活性炭的孔隙结构、比表面积，容积降低，孔隙变宽，极性基团增加，对极性物质的吸附能力增强。
目前常用的氧化剂有HNO3、H2O2、HClO3、H2SO4、O3，HF等。
其中，以HNO3改性应用最广，改性效果最好。
采用HNO3和HClO对活性炭进行改性处理，HNO3是最强的氧化剂，产生大量的酸性基团，HClO的氧化性较温和，可调整活性炭的表面酸性至适宜值，氧化后活性炭表面的几何形状变得更加均一。
研究发现，对于HNO3改性，在处理温度低于333K时，主要是中孔受到影响，当处理温度达到363K时，微孔增多而中孔缺失。
水处理活性炭行业市场深度分析及发展规划咨询 (一)
水处理活性炭行业市场深度分析及发展规划咨询 (一)水处理活性炭是一种广泛应用于水处理领域的高性能吸附材料，其具有吸附强度高、使用寿命长、价格适中等优点，可广泛应用于饮用水、工业水、污水处理等领域。
因此，水处理活性炭行业市场深度分析及发展规划咨询是目前市场上备受关注的问题。
一、市场现状分析目前，水处理活性炭市场已经形成一定规模，并呈现出迅猛增长的态势。
在市场需求日益增长的推动下，活性炭厂家纷纷投入大量资金进行技术研发和生产制造，以满足市场需求。
根据市场调查数据显示，市场上的主要活性炭品牌有恒源、尚诺、欧宝、西恩等。
此外，市场上的活性炭产品主要分为颗粒状活性炭、颗粒状磷酸活性炭、颗粒状硅酸盐活性炭、颗粒状煤质活性炭等。
二、市场规模分析水处理活性炭市场在我国的规模逐年递增，这与我国的水资源短缺和水污染问题日益严峻有关。
据行业专家预测，未来几年，水处理活性炭市场将保持较高的增长率，市场需求规模有望超过百亿元。
因此，各大活性炭厂家应该紧抓市场机遇，加强技术研发，提高产品质量，以适应市场需求的变化。
三、市场竞争分析市场竞争是水处理活性炭行业面临的主要挑战之一，主要体现在价格、品质、服务等方面。
如何在激烈的市场竞争中立于不败之地，活性炭厂家需要加强营销策略的研究和改进，创新产品研发和生产工艺，提高产品品质和竞争力。
四、市场发展趋势分析随着我国环保政策的不断加强和水处理技术的不断创新，水处理活性炭的应用领域将得到进一步拓展，市场前景广阔。
特别是在智能化、自主创新的大背景下，市场竞争格局也将发生巨大变化。
未来，水处理活性炭行业将向高精度、高品质和大规模化等方向发展，同时还将逐渐向工业化、专业化方向转型。
五、市场发展建议1. 加强研发，提高产品质量和性能，推出更多应用于市场的个性化、专业化和细分化产品，以满足市场需求的不断变化。
2. 增强营销策略的研究和改进，建立完善的销售渠道，提高品牌知名度和市场占有率。
3. 加强与水处理企业的合作，深入了解客户需求，提供更加周到的服务和技术支持，提高客户满意度。
活性炭的给水处理
活性炭在给水处理方面的应用1、污染水源的预处理目前较多采用活性炭粉末对微污染水源进行预处理，用于去除水中的有机物和嗅味物质，投加方法是直接将活性炭粉末投加到水中与混凝剂一起联合使用，一般多用于投量少或间歇处理的情况。
活性炭具体的投加工艺有干投法和湿投法两种。
粉末活性炭投加的炭浆浓度一般为40%左右，与水接触的时间20~30min，干投法必须在投加前充分搅拌直至混合均匀。
2、生活饮用水的深度处理采用活性炭进行生活饮用水的深度处理在欧洲已被广泛采用，在我国也有部分水厂采用，其典型的处理工艺如下。
水源水→常规处理→粒状炭吸附→消毒→出厂水水源水→常规处理→臭氧氧化→粒状活性炭吸附→消毒→出厂水水源水→常规处理→臭氧氧化→生物活性炭→消毒→出厂水粒状活性炭都以吸附床的形式应用，且多属连续运行式，吸附床的三种形式（即固定床、逆流移动式床和流动床）中固定床使用较多。
重力式固定床的构造类似快滤池，炭床下面设有承托层和配水系统。
重力式固定吸附床的厚度一般为 1.0~2.0m，粒径常采用1~2mm。
承托层分级设置，厚度为100~300mm，承托层卵石的粒径较小，如0.8~1.2mm、2.0~3.0mm等，滤速通常采用8~20m/h。
当吸附床因截留过多的悬浮固体引起水头损失过高时，便要进行反冲洗，通常反冲洗周期24~72h，反冲洗可单独水冲，也可采用气水联合反冲洗。
单独水冲洗时，反冲洗速度约为28~32m/h，反冲洗时间4~10min，滤床冲洗，膨胀率30%~50%。
3、纯净水制备、优质的直饮水及家用净水器将自来水进行进一步的净化达到直饮水或纯净水等的水质要求，一般采用粒状活性炭进行处理，主要的作用是进一步吸附水中的有机物和嗅味物质，并对水进行脱氯处理。
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Z 转 ; 夜沉舟侧畔半枯人与发达国家如美、日、欧共体相比,我国关于生活饮用水卫生标准的法制体系建设是比较落后的。
目前仍有法律效力的 GB5749-85中仅规定了四类指标共 35个子项,即使在原国家建设部颁布的最新推荐指标体系《城市供水行业 2000年技术进步发展规划》中,对一类水司的水质指标也才 88项, 远少于发达国家 120~135项的指标总数, 另外, 指标限值也比发达国家宽松得多。
突出表现为对饮用水中的“三致” (致畸、致癌、致突变物的强制性指标体系的建立严重滞后。
饮用水中“三致”物主要包括:(1重金属离子如铜、锌、汞、镉、铬离子等; (2可与卤素化合物 (主要是氯, 常用作水处理消毒剂反应生成有毒“三致” 卤代物的有机质 (称为消毒副产物先质,简称 DBPs 先质如低分子量的碳水化合物、氨基酸、蛋白质、脂肪及较高分子量的腐殖质等; (3 臭氧消毒灭菌副产物如甲醛、丙酮醛等有机副产物及溴酸盐等无机副产物; (4天然水体中含有的有毒微生物; (5天然水体中含有的放射性元素; (6 受污染饮用水源中含有的有毒人工合成化合物如农药等。
随着我国综合国力的逐步提高,尤其是城市分质供水规划的分类实施,目前国内水处理研究热点之一是饮用水中卤素 DBPs 先质、含卤 DBPs 、臭氧消毒副产物的去除,以期提供优质饮用水。
在这些热点研究领域中,活性炭吸附剂及相关应用技术备受关注。
1、粉状活性炭(PAC粉状活性炭是最古老的水处理吸附剂之一。
迄今为止共有五种应用方法【 1】【 7】【 8】。
1.1 在常规水处理工艺中投加 PAC常规水处理工艺有三个主要工序——混凝、沉淀和过滤。
PAC 的投加点有混凝前、与混凝操作同时进行、沉淀之后、砂滤之后等几种,一般用于突发性水质恶化时临时投加 PAC 以保证出水水质。
上海市自来水公司乐林生等针对长江水源中污染物的种类和含量特点,根据该市水处理厂的常规净化工艺,进行了 PAC 不同投加点的对比试验,研究表明,在原水进入水厂之后经 ClO2消毒,然后投加 15~20mg/L粒径 10~50µm 的 PAC 时,处理效果最理想,投加点应位于快速混合处,且应与混凝剂矾同加。
香港沙田和北港两座净水厂在混合池之前加氯消毒杀菌后,同时投加石灰混凝剂、聚合硫酸铝絮凝剂和 PAC 进行混凝、吸附处理,再经沉淀、砂滤,最后进行二次加氯消毒、石灰乳调 PH 、添加少量氟化物,出水可直接饮用【 3】。
松花江水源在冬季冰封时期是水污染较严重、较难处理的时期,原水厂处理工序为:原水中投加聚合铝混凝剂, 在管道混合器中混合, 进入网格反应池, 再经斜管迷宫式沉淀池沉淀, 进入无阀滤池后加氯消毒, 然后出水。
陈忠林等【 4】在此基础上, 将一定浓度的 KMnO4溶液加入管道混合器,同时在网格反应池中投加一定量的 PAC ,试验结果表明,源水中的有机污染物部分被氧化剂氧化, 部分被氧化反应中间产物水合氧化锰吸附沉淀, 其余部分则被 PAC 吸附,两种技术联用,具有协同作用效果,水中致突变物质几乎被完全去除。
水中孳生的藻类(尤其是蓝藻和绿藻,均为放线菌和其它水生动植物的代谢或分解产物可使水产生强烈嗅味,运用常规处理工艺去除嗅味的效果非常差。
法国某公司开发了 Cristal 工艺,在沉淀工序之前投加PAC 吸附水中有机物、农药残留物和水中产生嗅味的化合物,再用 0.01µ的中空超滤膜去除水中的悬浮颗粒、胶体颗粒、细菌和病毒,该工艺的主要目的是去除藻类造成的嗅味,同时脱除大部分“ 三致”物质。
该工艺已在巴黎市 Vigeneus-Seine 水厂成功应用【 5】。
在常规水处理工艺中投加 PAC ,必须设法消除 PAC 的自凝聚结团趋势,否则将直接影响PAC 的吸附能力发挥,造成水处理成本的无谓上扬或处理效果不理想。
曹达文等【 6】经研究提出 PAC 的强制分散投加工艺:将适量的 PAC 和水制成浓度 3~5%的炭浆, 用输送泵送至高位炭浆池, 经投加计量器计量, 再用水泵混合加压, 强制分散, 其中炭浆调配装置和高位炭浆池需保持连续搅拌 (强度 1~1.5kW/m3 ; 炭浆的输送流速以 1.5~2.0m/s为宜; 采用离心式水泵抽吸加压使投加的炭浆与部分原水被水泵抽吸混合后经一个特制的扩散器经淹没式多层小孔喷射法,使混合炭浆再与水体混合,达到瞬间分散均匀的目的。
1.2 PAC 悬浮床吸附过滤技术这是一种集吸附和过滤于一体的 PAC 应用方法,又称 Haberer 工艺。
选用粒径1~3mm 的轻质滤料(如聚苯乙烯小球作载体,用水泵使 PAC 炭浆在滤池中循环直至全部附着于载体表面(预涂过程 ,滤池水流采取上向流,当 PAC 吸附效果降至预定值后,采用下向流冲洗法进行部分再生。
有关研究表明, 在悬浮床吸附过滤工序前进行混凝操作, 吸附过滤工序之后再经砂滤,出水水质可达饮用水一般性指标要求【 1】。
1.3 PAC-硅藻土过滤联用技术简称为 PDF 技术, 结合了硅藻土的高效除浊、除菌精滤能力和 PAC 对水中溶解性物质的强吸附能力, 采用自支撑滤膜形式进行饮用水处理。
选用适宜挂膜的固定支架填料填充滤器, 将 PAC 和硅藻土按一定比例和用量配成浆液,用水泵进行循环直至浆液变清滤膜形成,再开始滤水, 当过滤阻力增至预定值或出水水质不符合要求时, 采用反向水流将滤膜冲掉, 再挂膜运转。
PDF 技术一般适用于小型水处理厂及饮水深度净化【 1】。
1.4 壳聚糖 -PAC 共混超滤膜水处理技术喻胜飞等【 7】为了提高对饮用水源中大分子有机物,尤其是带发色基团的大分子有机污染物的去除效果, 研制了一种具脱色协同效应的含 PAC 的超滤膜。
将壳聚糖加入 2%的醋酸水溶液中使之溶解,过滤,在清液中加入添加剂 TRG 、交联剂戊二醛和 PAC ,充分搅拌后, 静置脱泡,然后在丙纶支撑体上流延成膜, 25℃左右蒸发固化,经凝固浴处理,室温干燥, 制成共混超滤膜。
作者指出,膜中 PAC 的填充量 4~5%时使用效果最好。
但文献中未见进一步的研究报道。
1.5 PAC 用作生物活性炭的载体文献报道中,把粉末活性炭用作生物活性炭(BAC 载体的研究非常少,因为 PAC 的流动性会造成生物膜迅速流失而使滤器失效。
葛旭等【 8】对深圳市地表水源进行了多种处理工艺组合对比试验,得出结论:采用生物预处理和常规处理(混合、絮凝、沉淀、砂滤之后,再经臭氧氧化,最后经BAC 深度处理,且 BAC 法如投加 20mg/L的粉末活性炭,臭氧接触时间为 9~11分钟时,出水水质符合《城市供水行业 2000年技术进步发展规划》中一类水司 88项指标要求。
而关于如何在 PAC 上接种生物膜,又如何防止粉状 BAC 的流失,文中未明示,也未发现进一步的报道。
2、粒状活性炭(GAC粒状活性炭因其适于填充固定床滤器的特点而被水处理工作者进行了广泛的研究。
文献中关于 GAC 的水处理应用研究文章数量也远多于 PAC 的应用研究文献。
但奇怪的是, 在我国各大中型城市自来水厂中, GAC 的应用却远比不上 PAC 那样普及,原因可能有两个,一是因 GAC 滤器固定投资和运行成本较高, 在我国尚未实施分质供水之前, GAC 的大量应用势必引起水价大幅上扬,用户难以承受;二是PAC 的应用具有灵活性,可随时在出现高污染负荷时启动, 亦可随时停用, 被用作备用水处理剂, 也就是说, 建装置的水厂多实际投运的少。
GAC 应用于生活饮用水的深度处理大致有两种应用技术,一种侧重于利用其对某些有机物质的吸附能力,另一种是 GAC 既作为吸附剂,又作为微生物载体,吸附作用和生物化学作用协同作用降解水中有机污染物,即所谓的生物活性炭(BAC 技术。
在实际使用过程中,单纯的 GAC 过滤作用只在一定时期内存在,生物膜的自然形成是必然的,也是有利的 (大多数情况下。
GAC 技术和 BAC 技术的最大区别可能是:前者使用一定时间后,吸附剂上的生物膜是自然形成的, 后者则是在启运之前控制一定的环境条件, 人工接种了高选择性的微生物种类,且其生化作用处于受控状态。
2.1 侧重于吸附作用的 GAC 的应用研究进展由于活性炭属于较昂贵的水处理剂,且目前水处理炭的低成本再生技术问题尚未完全解决,故 GAC 的应用研究方向多以去除水中“三致”物及其前驱物为目标,因为大量研究结果表明,在此方面 AC 是目前最好的处理剂。
针对饮用水源中的全溶解有机物(TOC 和致生物突变性有机物(Ames 试验,阳性为具致突变性, 阴性表示安全 , 潘海祥等【 9】对珠江三角洲地区水源在丰水和枯水期进行了九种工艺组合对比试验研究,结果表明:无论在丰水期还是枯水期,含GAC 过滤的组合工艺出水 Ames 试验均呈阴性,其它种类的组合工艺出水 Ames 试验结果均呈阳性;源水经含 GAC 吸附的组合工艺处理后,出水中 TOC 含量<1.5mg/L,大大低于其它组合工艺出水中 TOC 含量(>2.2mg/L 。
水中可生物同化有机碳(AOC 是反映水中细菌生长的限制性营养水平,国外普遍采用该项指标鉴定饮用水的生物稳定性,尽可能低的 AOC 含量可避免供水管网中细菌的重新生长, 从而避免饮用水的二次污染。
吴红伟等【 10】进行了在常规水处理工艺砂滤工序之后进行 GAC 吸附过滤降低 AOC 作用的对比试验研究, 结果表明, 当选用粒径 1~2mm 的 GAC , 且炭滤器中水力停留时间(HRT 为 9min ,滤速≤10m/h时,对 AOC 的去除效果最好。
我国大多数水厂采用加氯法进行饮用水的消毒灭菌工作, 且一般均采用原水进厂加氯 (预氯化和出水二次加氯两级消毒工艺。
近年来国内外研究表明,卤素消毒副产物(DBPs 如三卤甲烷(THMs 和卤乙酸(HAAs 等,尤其是 HAAs ,具有较高的致癌风险。
对于预氯化产生的 DBPs ,混凝沉淀工序和煤砂滤池可部分去除,但效果不理想;要想控制二次加氯产生的 DBPs 的浓度,只能依靠在水处理工序过程中强化对 DBPs 先质的去除效率。
李爽等【 11】对北京几大水厂的水质调查结果表明,预氯化可使源水中 HAAs 含量增加 8~9.5倍, GAC 吸附过滤工序可使总 HAAs 去除率提高 46~86%,是目前最有效的 DBPs 去除方法。
由于水厂出水加氯二次消毒会不可避免地产生 DBPs , 且会使水中带有不愉快的嗅味, 近年来用臭氧作为深度处理消毒剂已成为一个发展方向。
但近来研究证实, 采用臭氧消毒也并非万无一失, 当臭氧投加量不足或在水中分布不均衡时, 许多有机物的部分氧化会产生醛类化合物, 含溴物质被氧化生成溴酸根, 这些都属于臭氧副产物, 发达国家已将甲醛和溴酸根列为可能致癌物。