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活性炭濾料的選型和濾池設計

發布時間：2016-5-4 20:00:32 發布者：瑞特 閱讀人次：

活性炭濾料的選型- 活性炭是一種經過氣化(炭化、活化)，具有豐富孔隙結構和巨大比表面積的炭質吸附材料。

活性炭的吸附是水中污染物質在其表面的富集或濃縮。因原水水質和活性炭產品的性能差異較大，對活性炭的選型必須進行吸附試驗，以選擇活性炭的規格指標及較好的炭層厚度、濾速、接觸時間、反沖洗時的膨脹率等工藝參數。在參考了水廠選用活性炭指標的基礎上，結合一年多吸附試驗的運行經驗，經過認真的分析比較，一期活性炭濾池選用了1．5rmn柱狀炭和8x30目破碎炭兩種活性炭。

其選用理由：一是以上兩種炭在吸附試驗中均表現出較好的去除效果，二是希望進一步比較不同規格、不同指標活性炭在生產運行中去除果的差別。粒徑大于1．5mm的活性炭由于濾料之間間隙太大，影響處理效果基本不予考慮。參考了一期的運行情況，二期選用的活性炭在主要指標上作了一定的調整和優化，大膽使用了粒徑更小的12x40目破碎炭，這種炭由于粒徑小，重量輕，運行維護比較麻煩，但粒徑越小，炭粒的間隙就越小，活性炭越容易吸附水中的物質，處理效果也更好。

活性炭濾料的投入過程一般分以下幾個步驟：

①投入前的濾池清洗。活性炭投入前對活性炭濾池需采取很嚴格的消毒措施，用出廠水將濾池內的所有雜質沖洗干凈，將濃度為15mg／L的氯水注入濾池，浸泡24小時后將氯水排出，反復將濾池沖洗干凈，直至沖洗出水不含余氯為止。

②投入后的浸泡。投入活性炭后立即加入一定量不含余氯的濾后水，浸泡24小時以上，使活性炭濕透。歐美水廠一般將活性炭濾料與水充分混合(在活性炭中加入15％左右的水)，用泵打入濾池。這種方式便于活性炭的投入與取出，活性炭在投入過程中已經濕透，但是該方式需要增加附屬設備及管道，濾池的造價相應提高，并且在投入過程中炭粒之間有劇烈的摩擦，對其強度有很高的要求，考慮到實際情況，果園橋水廠并未仿效。

③沖洗。在浸泡過程中，所有的細小顆粒和未被浸透的炭會慢慢的浮上水面。經數次反沖洗，炭層中的細小顆粒和未被浸透的炭得以去除，炭粒孔隙中的空氣被置換出來，使活性炭的吸附能力得以充分發揮。生產出來的活性炭一般呈堿性，沖洗后其PH值達到中性，不致于引起運行時出水PH值超標。

④炭床分層。反沖洗時沖洗強度需逐漸增加到炭床的膨脹率為30％左右，并穩定保持10～15min。在此過程中，炭床發生分層，即大小顆粒重新分布，細小的顆粒隨沖洗水流上。

在活性炭濾料濾池設計中，幾個重要的工藝參數特別需要引起重視：

①濾速。它是影響水質和運行管理的一項重要指標，與進水流量(即生產規模)和濾池面積有關。因此在正常運行中無法調整濾速，設計時首先必須考慮選擇合理的濾速。在一定的炭層厚度條件下，濾速越慢接觸時間越長，接觸時間越長則活性炭的吸附效果越好，出水水質越佳。歐美水廠活性炭濾池的濾速一般為 7．5～15m／h。

②炭層厚度。炭層厚度一般以sV值作為衡量標準。SV值表示單位時間內單位體積活性炭的處理水量，SV=Q／Cv，Q為每小時處理水量(m3/h)，Cv為活性炭的體積(m3)，SV值為4--8能保持較好的處理效果。歐美水廠活性炭濾池的炭層厚度一般為1．8--3．6m。

③排水槽距離炭層面的高度。問距過小易造成反沖洗時炭粒流失，問距過大則不利于反沖洗廢水及時排出，還會多消耗反沖洗用水。根據果園橋水廠現場實測，氣沖洗時由于濾板下產生的氣墊層以及氣體在水中占有了一部分體積，水位要上升45cm左右，新炭投入后使用一段時間，經數次反沖洗炭層日漸蓬松，炭層厚度較剛投入時增加約15cm左右，再考慮到以后補充新炭增加炭層高度，設計時應適當留有余地。

活性炭分：椰殼活性炭、果殼活性炭、粉狀活性炭、煤質柱狀活性炭、煤質顆粒活性炭。