粉末活性炭除臭工藝的影響要素

近年來(lái) ，飲用水水源污染問題愈加凸起，非凡是我國(guó)南方地表水水源經(jīng)常出現(xiàn)異常的臭、味，而常規(guī)清水工藝對(duì)惹起臭、味的有機(jī)物的去除才干有限，招致出水臭味目的超標(biāo)。固然粉末活性炭預(yù)措置工藝成功地運(yùn)用于飲用水除臭味，并且該工藝的運(yùn)用有逐漸添加的趨勢(shì)，但關(guān)于大大都清水廠而言，與該工藝相關(guān)的設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)大都來(lái)自理論的運(yùn)轉(zhuǎn)閱歷，隨意性較大，其余，水廠為了降低制水成本，經(jīng)常待遇降低粉末活性炭的投量而招致臭味去除后果差。針對(duì)上述問題，本文對(duì)該工藝的一些影響要素進(jìn)行了深化分析，但愿能使粉末活性炭除臭工藝的運(yùn)用愈加合理。

1 混凝預(yù)措置對(duì)粉末活性炭除臭后果的影響

       以往人們?cè)谶\(yùn)用粉末活性炭除污染時(shí)，都是將其直接投加到原水保送管或渠中，使用原水的保送時(shí)間完成整個(gè)吸附歷程，粉末活性炭在混凝、沉淀中去除。近年來(lái)的鉆研標(biāo)明，這種做法存在必定的缺點(diǎn)，即某些可以被混凝去除的有機(jī)物在粉末活性炭上發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，然后提高了粉末活性炭的投量。優(yōu)勝的混凝聚果對(duì)提高粉末活性炭除臭后果極為首要。

這首如果因?yàn)?

   ① 經(jīng)由混凝后，水中的膠體脫穩(wěn)后組成了必定粒度的顆粒，難以參與在粉末活性炭表面上的競(jìng)爭(zhēng)吸附，而大分子有機(jī)物在混凝歷程中被去除，這兩種結(jié)果使得粉末活性炭有充分的空間對(duì)混凝無(wú)法去除的融化性的小分子臭味有機(jī)物進(jìn)行吸附。

   ② 混凝后，水中矯捷組成的細(xì)微絮體難以對(duì)一致尺寸的粉末活性炭顆粒進(jìn)行網(wǎng)捕、包裹，使投入的粉末活性炭大都吸附在絮體表面，更好地發(fā)揚(yáng)吸附臭味有機(jī)物結(jié)果。混凝預(yù)措置后果對(duì)粉末活性炭除臭的影響可經(jīng)由絮體顆粒大小來(lái)描畫。

       在混凝后投加粉末活性炭首如果處置某些有機(jī)物在粉末活性炭上的競(jìng)爭(zhēng)吸附問題，但在絮體不時(shí)長(zhǎng)成的歷程中，其規(guī)范對(duì)粉末活性炭的吸附功用有較大的影響:

   ① 當(dāng)膠體顆粒剛脫穩(wěn)時(shí)，此時(shí)絮體即將組成，但由于其尺寸過小，可以會(huì)堵塞粉末活性炭的大孔，而限制其他小分子向中孔、小孔的遷移。

   ②絮體組成后，其規(guī)范不時(shí)添加，當(dāng)與粉末活性炭在程度渙散后的顆粒粒度相那時(shí)，此時(shí)絮體的規(guī)范尚不能網(wǎng)捕、包裹規(guī)范與其自身相當(dāng)?shù)姆勰┗钚蕴款w粒。粉末活性炭大多吸附在絮體表面上，在整個(gè)絮凝、沉淀歷程發(fā)揚(yáng)除臭結(jié)果，在沉淀池中隨絮體一同沉淀去除。

   ③ 當(dāng)絮體長(zhǎng)成可見絮體顆粒后，在紊動(dòng)水流中不時(shí)與其它絮體顆粒碰撞、連絡(luò)而組成更大的絮體，此時(shí)會(huì)將投人的粉末活性炭矯捷網(wǎng)捕、包裹，然后使粉末活性炭難以發(fā)揚(yáng)吸附結(jié)果。

   ④ 絮體的規(guī)范繼續(xù)長(zhǎng)大，即接近絮凝歷程的終了，由于水流的紊動(dòng)程度減小，投加的粉末活性炭在水中呈懸浮形狀，并且難以被絮體吸附，此時(shí)投加粉末活性炭并不能充分發(fā)揚(yáng)吸附結(jié)果。

        綜上所述 ，絮體顆粒的過大或過小對(duì)粉末活性炭除臭都有倒霉的影響，絮體規(guī)范與粉末活性炭規(guī)范相那時(shí)*有利于粉末活性炭吸附結(jié)果的發(fā)揚(yáng)，但跟著絮體的長(zhǎng)成，粉末活性炭仍可以被包裹，因此，可以得當(dāng)降低回響攪拌程度(降低G值)，以推遲粉末活性炭被包裹的時(shí)間，而充分發(fā)揚(yáng)粉末活性炭的吸附功用。

       從上述分析可以得出:混凝預(yù)措置后投加粉末活性炭可以提高其除臭的效率，但在某些水質(zhì)前提下也有例外:即混凝后分子量低于500或1000的有機(jī)物添加，其啟事可以是部分被大分子有機(jī)物或其他無(wú)機(jī)膠體吸附的小分子有機(jī)物在混凝歷程中由于這些大分子有機(jī)物或膠體與金屬離子絡(luò)合而釋放出來(lái)所致，這種前提下，混凝后水中小分子有機(jī)物的數(shù)量可以多于混凝前，招致競(jìng)爭(zhēng)吸附的加劇，降低粉末活性炭除臭的后果。

2 布景有機(jī)物對(duì)粉末活性炭除臭的影響

       混凝預(yù)措置可以去除大分子有機(jī)物，還可以避免某些膠體顆粒的在粉末活性炭上的競(jìng)爭(zhēng)吸附，但水中仍然存在一些有機(jī)物可以會(huì)參與競(jìng)爭(zhēng)吸附。這種競(jìng)爭(zhēng)吸附毫無(wú)疑問會(huì)降低粉末活性炭對(duì)目標(biāo)有機(jī)物(臭味物質(zhì))的去除。 K.Hattori的鉆研標(biāo)明，粉末活性炭(l0mg/L )可以將蒸餾水中2一甲基異冰片(2-MIB)的濃度從168ng/L降到26ng/L，而關(guān)于原水(TOC 2.6mg/L)，抵達(dá)一樣的后果，需求投加30mg/L的粉末活性炭，兩者對(duì)比，去除競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)物用去了20mg/L的粉末活性炭。而Shala Lalezary-Crai則對(duì)布景有機(jī)物對(duì)粉末活性炭除臭后果的影響進(jìn)行了較為深人地鉆研，粉末活性炭(10mg/L)對(duì)純水中土臭素(geosmin)(150ng/L)的去除率為94%,而對(duì)Weymouth水廠的濾后水經(jīng)粒狀活性炭過濾20min的出水中土臭素(150ng/L)的去除率僅為51%，充分說明了布景有機(jī)物對(duì)粉末活性炭除臭的極大煩擾結(jié)果。

       但到當(dāng)時(shí)為止，關(guān)于若何去除競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)物，進(jìn)而提高粉末活性炭的除臭效能的鉆研還不夠深人，所取得結(jié)論對(duì)出產(chǎn)運(yùn)用的指點(diǎn)結(jié)果還缺少理論意義。

3 預(yù)氯化對(duì)粉末活性炭除臭的影響

       氯在飲用水措置中的運(yùn)用曾經(jīng)有著很長(zhǎng)的前史。加氯的目的在于殺滅部分藻類、細(xì)菌、氧化部分有機(jī)物，節(jié)制亞硝酸鹽氮，降低藻類和有機(jī)物對(duì)后繼混凝沉淀的煩擾，提高混凝沉淀的后果。而近年來(lái)的鉆研標(biāo)明，預(yù)氯化對(duì)粉末活性炭除臭有負(fù)面影響，首要顯示在:

   ① 預(yù)氯化后，水中致臭物質(zhì)含量添加，添加粉末活性炭除臭負(fù)荷，這一觀念已取得良多學(xué)者的實(shí)行證實(shí)。B.G.Brownleem經(jīng)由鉆研發(fā)現(xiàn)，原水預(yù)氯化(2mg/L)60 min，土臭素的含量從160ng/L(原水)添加到1230ng/L。而A.M.Dietrichm在鉆研中發(fā)現(xiàn):藻類的代謝產(chǎn)物如亞油酸和棕桐酸等并沒有臭味，但經(jīng)氯氧化后，則帶有臭味。

   ② 氯與活性炭回響，在活性炭表面組成一種致密的氧化物，或許活性炭充當(dāng)了分化氯的催化劑，這種回響可以招致炭表面的氧化恢復(fù)形狀遭到破壞，極大地改動(dòng)了活性炭的吸附才干。當(dāng)水里存在活性氯時(shí)，粉末活性炭首先與氯回響，而回響速度與氯的濃度有關(guān)，氯濃度越高，回響速度越快，0.5mg/L氯在8 min內(nèi)與炭充分回響，而1.5mg/L氯在5 min內(nèi)即有1/2左右的氯與炭充分回響。Shala Lalezary-Crai的鉆研證實(shí)，預(yù)氯化后，粉末活性炭的吸附才干下降，非凡是炭投量較小時(shí)(5mg/L)，土臭素的去除率從82%(無(wú)預(yù)氯化)下降到51%(預(yù)氯化)。

       基于以上啟事，采用預(yù)氯化的清水廠，為了提高粉末活性炭的除臭效能，應(yīng)作廢預(yù)加氯。而關(guān)于某些由于某種啟事不能作廢預(yù)加氯的清水廠，應(yīng)加大氯的投量，擔(dān)保充分氧化以盡量降低臭味物質(zhì)的添加幅度，B.G.Brownleel'I的鉆研發(fā)現(xiàn)，跟著氯投量的添加，出水中土臭素的含量有下降的趨勢(shì)，預(yù)氯化(3mg/L)60min，土臭素的含量從1230ng/L氯投量2mg/L)下降到910ng/L?；蛟S，延長(zhǎng)氯與粉末活性炭之間的投加時(shí)間間隔。鉆研標(biāo)明，預(yù)氯化(4mg/L )5min后投加粉末活性炭(40mg/L)對(duì)臭味的去除率為83%，而臭味的去除率跟著時(shí)間間隔的延長(zhǎng)而上升(預(yù)氯化120min后投加粉末活性炭臭味的去除率為94%).

4 pH值對(duì)粉末活性炭除臭的影響

       同濟(jì)大學(xué) 的陳艷等人的鉆研標(biāo)明，原水的pH值對(duì)粉末活性炭去除有機(jī)物有較大的影響，pH為5.5時(shí)DOC的去除率為36.2%, pH 為7.18時(shí)DOC的去除率為6.7%,pH為10.1時(shí)DOC的去除率僅為3.9%。而pH對(duì)粉末活性炭除臭的影響首要顯示在:pH影響水中有機(jī)物的存在方法，如淡酸在pH>6,酚醛基官能團(tuán)在pH>8時(shí)才離子化。而在低pH情況下，腐殖酸上的梭酸被遮蓋或中和，腐殖酸處于低電荷密度，且為剛性的卷曲結(jié)構(gòu)，與懸浮顆粒連絡(luò)緊密，“組合體”或“復(fù)合體”相互包卷連絡(luò)，然后使水中小分子有機(jī)物的**數(shù)量增添。而在高pH情況下，腐殖酸處于高電荷密度，使處于離子形狀的小分子質(zhì)量的有機(jī)物增多，懸浮顆粒對(duì)有機(jī)物的吸附才干大大下降，小分子質(zhì)量的有機(jī)物**數(shù)量清楚添加。

       由此，在低pH情況下，水中布景有機(jī)物(小分子質(zhì)量的有機(jī)物)的數(shù)量大大增添，然后減小布景有機(jī)物與致臭物質(zhì)對(duì)粉末活性炭的吸附位的競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)而提高粉末活性炭的除臭后果。

       從上面的分析中可以得出下面的結(jié)論:療養(yǎng)原水的pH至弱酸性，將有助于提高粉末活性炭的除臭后果，但在理論運(yùn)用中，還應(yīng)思考到療養(yǎng)原水的pH對(duì)混凝等后繼措置工藝的影響。假設(shè)療養(yǎng)原水的pH給混凝等后繼措置工藝帶來(lái)負(fù)面的影響，應(yīng)該經(jīng)由實(shí)行以確定*佳的pH值，進(jìn)而*大才干地發(fā)揚(yáng)各單元工藝的清水功用。

5 結(jié)論

   ① 優(yōu)勝的混凝聚果可以提高粉末活性炭的除臭效能。當(dāng)生成的絮體顆粒尺寸與程度渙散的粉末活性炭顆粒尺寸相那時(shí)投加粉末活性炭，*有利于充分發(fā)揚(yáng)粉末活性炭的吸附結(jié)果。

   ② 去除水中的布景有機(jī)物將有利于提高粉末活性炭的除臭效率，但若何去除布景有機(jī)物有待于進(jìn)一步鉆研。

   ③ 預(yù) 氯化 對(duì)粉末活性炭除臭有較大的負(fù)面影響，作廢預(yù)氯化可以提高粉末活性炭的除臭效率。