滤池前端投加粉末活性炭对滤池过滤性能影响的实验研究

摘要

粉末活性炭（PAC）以其接触面积大，吸附速度快、效果好，来源比较广泛，价格相对低廉等优势在水处理中得到较广泛的应用。在常规水处理流程中投加PAC是活性炭使用技术中一种较为简便、有效的方式，可以选择的投加点有原水吸水井处、混凝过程以及滤池前端，不同的投加点具有各自的优势与缺点。理论上来说，滤池前端投加PAC可以最大程度的降低活性炭与混凝剂的竞争吸附，充分发挥活性炭的吸附作用，提高利用率；该投加点面临的主要问题是活性炭穿透滤料层以及水头损失过快增长导致滤池过滤周期的大幅度缩短。论文研究解决上述问题的方法，使该工艺得到更广泛的推广应用。
　　 实验室模拟实验中，根据进水中投加PAC后滤池出水浊度及水头损失的增长速度，优选出适合该工艺使用的PAC种类及滤池形式。通过静态吸附实验研究活性炭对水中有机物的吸附速度及吸附能力。在重庆市打枪坝水厂进行中试实验，研究滤池前端投加PAC工艺的水处理效果及周期稳定性。最后，对其他位置投加PAC与滤池前端投加进行了技术、经济分析。
　　 进水为自来水，滤速10m/h，滤池前端投加PAC后活性炭穿透滤料层；滤池对粒径较大且粒度均匀的PAC有较好的截留效果，降低活性炭投加量及减缓滤速能在一定程度上减少PAC的穿透量，投加混凝剂可以显著提高滤池对PAC的截留；由于滤料层表面小粒径滤料对活性炭的机械拦截作用，下向流级配滤料滤池前端投加PAC后滤池水头损失增加迅速，上向流及均质滤料滤池可以有效缓解上述问题。
　　 静态吸附实验中，PAC投加量为15mg/L时对水样中的CODMn的去除效果最佳，投加量为20mg/L时对水样中UV254的去除效果理想，继续增加PAC投加量去除率的增长趋势减缓；PAC动力吸附曲线的测定结果说明，前10min中内PAC发挥其吸附作用的60％～70％，在一个小时后吸附作用基本发挥完全。
　　 中试实验发现，沉淀出水中含有的混凝剂成分能有效协助滤池对PAC的截留，尤其是对150～200目的PAC截留效果最佳。实验连续运行的结果说明滤池前端投加10mg/L 150～200目的PAC后滤池出水浊度能稳定维持在0.3NTU以下，同时能将过滤过程对水中CODMn、UV254的去除率提高到30％左右，滤池运行周期也比较理想。
　　 在原水吸水井以及混凝过程中投加PAC也能较为明显的增强对水中有机物的去除效果，在投加混凝剂30s后投加PAC去除效果最佳，PAC投加量为15mg/L时对CODMn、UV254去除率的增幅约为10％。总体来说，滤池前端投加PAC工艺中的PAC使用量更小，对PAC的利用效率更高。直接投加PAC技术的一次性投资较低，运行成本不高。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 实验装置、实验条件和实验方法

3 滤池前端投加PAC 工艺中PAC 种类与滤池形式的优化选择

4 滤池前端投加PAC 工艺的水处理效果分析

5 结论及建议

致谢

参考文献

附录