活性炭粉在饮用水应急处理中的应用及注意事项

　　近年来，由于韩国突然发生水污染而引起的城市供水事故频发，严重影响了人们的日常生活和生产，并对社会造成了不利影响，典型的例子如下。 2004年2月至2004年3月在o江发生的一次大规模氨氮污染事件严重破坏了多个县市的饮用水供应; 2005年11月在松花江发生了严重的硝基苯水污染。于是哈尔滨的水就停了。同年12月中旬，广东省北江水体中的镉超标，污染了多个城市的饮用水源; 2006年2月，牡丹江市的水源由于生物污染而威胁到水生植物的正常运行。水质不合格是由污染引起的。根据国内水原市紧急污染事故的不完全统计分析，随着国内水原市紧急污染事故的数量逐年增加，破坏程度也在增加。主要的紧急污染物是各种化学物质和污水。突然的水污染已成为越来越重要的问题。

1.饮用水急救的紧迫性

　　城市水源中无数次突然的水污染事故引发了城市供水安全的警报。水污染事故的产生和城市供水的影响是环境条件严峻，水污染问题严重，工业事故排放和交通事故泄漏频发，城市供水行业缺乏应对突发污染的水源能力。由于污染风险难以消除，因此国内城市供水行业将在很长的一段时间内面临水源方面的重大污染风险。因此，如何实现不间断供水，为城市水源突发水污染做好准备，** 水质，确保城市供水安全，已成为当务之急。一些专家认为解决此问题的关键是存储一些试剂(在广义上统称为吸收剂，氧化剂和酸碱剂)及其加药设施，以提高水处理厂水处理工艺系统的应急处理能力。我建议我让你这样做。粉末状活性炭(PAC)是饮用水处理中常用的吸附剂，是紧急处理饮用水的重要应用。

2.使用粉末状活性炭紧急处理饮用水

　　粉末状活性炭是由无定形碳和各种灰分组成的吸附剂，具有微孔结构和优异的吸附性能，可以有效地将天然有机物，卤代有机物，农药和其他合成有机物吸附和去除。粉末状活性炭具有应用灵活，设备投资少，价格低，吸附速度快，对短期和突发性水污染的适应性强等特点，在饮用水的应急处理中具有重要作用。

　　2.1粉末状活性炭突然吸附和去除水源中的有机污染物

　　在水处理中，粉末状活性炭通常用作有效的吸附剂，可以吸附和去除水中的非离子化，高度疏水性，含苯环的有机污染物，并同时投资于加粉。活性炭可以大大改善处理过的水的颜色和气味。

　　以幻像水为原料水模拟了突发性苯胺水污染，并采用加粉型活性炭进行了应急处理实验，在pH值为5以上时，对苯胺的吸附效果优于粉状活性炭。出现了。 30分钟内可达到吸附量的80至90，结果表明，使用加粉异形活性炭是一种有效的应急措施，可防止浑河中的苯胺突然污染。

　　中试结果：加粉活性炭可以有效地去除长江原水中的r去津，当活性炭粉的剂量为50mg/L时，初始浓度为200g/L。川azine嗪降低至小于2g/L。

　　活性炭粉对水中的藻毒素具有良好的吸附和去除作用。粉末活性炭吸附和去除黄埔港原水中微囊藻毒素的实验研究发现，粉状活性炭10mg/L对MC-RR和MC-LR的去除率在40分钟内分别达到55和45。粉末状活性炭具有很好的从水中去除微囊藻毒素的作用。

　　粉末活性炭在广州珠江水中吸附和去除2-甲基异樟醇的实验研究表明，煤基粉末活性炭的去除率达到40以上，对MIB具有良好的去除效果。

　　研究表明，当原水气味阈值为90时，剂量为40mg/L的粉末状活性炭可以确保废水中没有特征性的气味。

　　2.2吸附和去除粉末状活性炭以防止原水突然受到重金属污染

　　粉末状活性炭是从水中去除重金属离子的极佳吸附剂。粉末状活性炭吸附重金属离子的机理尚不清楚，但是在吸附重金属离子的过程中，粉末状活性炭既是吸附剂又是催化剂。

　　在活性炭上吸附铅离子和铜离子的实验研究中，发现水中的铅和铜离子通过与活性炭的表面官能团反应形成络合物而被吸附在活性炭上。

　　对饮用水源中快速六价铬污染进行应急处理的实验研究表明，粉末状活性炭将六价铬吸附到水中是一个复杂过程，将物理吸附和化学吸附结合在一起。在(3.55.0)条件下，原水中六价铬的浓度小于0.5mg/L时，可通过粉末状活性炭吸附法有效去除。然而，在大多数重金属离子的情况下，粉末状活性炭具有有限的吸附能力和低选择性，并且当添加络合剂时，金属离子可以形成络合物以增加吸附和选择性。

　　2.3粉末活性炭粘结技术在饮用水应急处理中的应用

　　粉末状活性炭的应用是灵活的，因此可以与许多水处理工艺结合使用。与单独的处理过程相比，这些组合过程有时可以达到更好的处理效果。

　　根据研究结果，高锰酸钾与活性炭粉末的结合过程具有良好的除臭效果。高锰酸钾为0.5mg/L，粉状活性炭为40mg/L时，浸泡后的水嗅觉阈仅为5，去除率为98.8。

　　研究表明，结合使用高锰酸钾和活性炭粉末将原水作为肮脏和发霉的气味处理，平均去除率可达到92或更高。高锰酸钾和活性炭粉末的结合可以去除水中的异味，是通过氧化和吸附去除有机物的机制。

　　在对饮用水源中的油快速污染的急救措施的研究中，发现当ClO2和PAC的容量为830mg/L并且粉状活性炭的吸附时间为3小时时，可以使用PAC + ClO2复合技术。将水中的0.5mg/L的石油污染物降低至0.01mg/L，可作为应急措施来防止饮用水源中突然的石油污染。

　　作为一种紧急措施，粉状活性炭吸附技术已应用于一些水生植物，效果令人满意，并在实践中被证明是非常有前途的技术。

3.使用粉末状活性炭紧急处理饮用水时的注意事项

　　3.1活性炭粉的筛选和用量

　　根据自来水厂原水的水质，特别是突发性有机污染物的分子量分布和原水的背景有机物，对突发性有机污染物的高吸附能力和快速吸附速率决定了适合原水质量的粉状活性炭。为了应对城市水源中突然的水污染，城市自来水厂需要制定应急供水计划。对于可以通过粉末活性炭吸附快速去除的突然有机污染物，请选择对这些有机污染物具有高吸附力的粉末。建立吸附去除率(例如有机污染物的初始浓度，活性炭的剂量，吸附时间等)之间的关系，以确定在突然受到有机污染的情况下合理且经济的粉状活性炭的剂量。

　　3.2粉末活性炭的添加方法

　　粉末状活性炭可以两种方式添加：干法和湿法。欧洲，美国和其他国家/地区的大多数国家/地区都使用干式投掷设备投掷活性炭，例如加粉。如果不经常使用粉末状活性炭且抛出的碳量很高，则应使用干式抛掷装置。但是，在粉状活性炭的干式运转过程中，劳动强度高，在装拆，拆包，制备和配料过程中粉尘被吹走，有爆炸的可能，工作环境较差，操作人员具有很高的抵抗力。湿式加药方法一般是负压加药方法，通过将粉状活性炭与水混合形成碳浆，基本上可以解决碳粉飞走的问题。但是，湿抛法也有其缺点。如果仅偶尔使用粉状活性炭，则碳浆池有时会变满。由于进料和混合碳浆需要很长时间，因此通常可以等待碳浆系统开始工作。由于发生了突发性污染事故，因此在突发性水污染的情况下，有足够的应急准备及时添加碳浆可以防止污水处理不足。另外，如果粉末状活性炭浆液不经常或连续混合，则管道中的流速应为15m/s或更高，因为它可能会堵塞输送管道。粉末活性炭加药系统应尽可能靠近加药点，即使在不需要添加碳的情况下也能正常工作，因此碳管道不会阻塞，碳浆混合均匀，整个系统应经常清洁。

　　3.3选择粉状活性炭的位置

　　根据目前国内水生植物的实际情况，可用于水生植物的主要粉状活性炭注入点为三个：

　　(1)取水量

　　当原水突然受到污染时，有必要考虑先将加粉型活性炭放入进水口，其优点是可以** 大程度地延长加粉型活性炭对突然污染的吸附时间。有。达到了大大提高处理效率和控制突发污染的目的，尽早控制污染，有效地防止了水生植物处理结构受到突发污染的同时，后续的处理环节起到了缓冲作用。可以并且可以用作复杂饮用水处理的多级安全屏障概念。实际上，在松花江突发硝基苯污染和无锡水危机期间对饮用水进行紧急处理时，在饮用水的进水口中加入活性炭粉是应对突发污染的重要经验之一。

　　(2)凝血前后

　　如果在摄取过程中不知道添加粉状活性炭的条件，可以在固化前后考虑加粉型活性炭，具体情况应通过实验确定。加粉活性炭是在聚合前后添加的。影响粉末状活性炭吸附效果的主要因素是粉末状活性炭的吸附与固化之间的竞争，以及确保吸附时间的因素，调整这两个因素是为了充分利用粉末状活性炭。活性炭吸附能力的关键。通常，仅在使用大量粉末状活性炭时，预凝剂量才有意义。

　　通过对东莞市东港水作为原水突然被污染的饮用水进行应急处理的实验研究的结果，添加凝结剂30秒后加粉型活性炭显示出色度去除效果高于其他给药点。显然很棒。

　　为了应对突然的水污染，在徐州的一家水生植物上进行的一项实验研究表明，加入凝结剂后约3分钟，粉状活性炭的注入点具有更好的浊度，饱和度和CODMn去除效果。

　　(3)过滤前加药

　　在过滤前加药时，在吸附和凝结之间没有竞争问题，但应注意，粉末状活性炭与水之间的接触时间不足，安全** 率不足。另外，粉状活性炭进入滤池后，堵塞了滤料层，粉状活性炭容易渗入滤层，大大缩短了滤池的工作周期。因此，不建议在过滤之前将活性炭放置为加粉的形状。

　　3.4活性炭粉对现有净水工艺的影响

　　为了对饮用水进行紧急处理，通常需要添加大量粉末状活性炭。这是因为粉末状活性炭具有较低的相对密度和较差的沉降性能。粉末状活性炭不易通过泥浆排出，并且很容易从沉淀池引入滤池。这会增加过滤器的负荷并渗入过滤层，从而影响水质。因此，有必要加强固化以增加通过沉淀作用去除水中胶体颗粒和粉状活性炭的速率，并使浮在沉淀池表面的碳减至** 少，并增强泥浆排放以防止大量粉状活性炭在池底部积聚。与此同时;为了缩短过滤周期，请加强过滤层的反冲洗。

4.应用案例分析-哈尔滨气化厂应急处理松花江硝基苯突发污染

　　4.1哈尔滨气化厂供水危机

　　2005年11月，松花江发生了大规模的硝基苯污染事故，对沿江城市的供水安全构成了严重的威胁，下游哈尔滨气化厂的供水也面临着严重的问题。哈尔滨气化厂负责向哈尔滨供气。供水分支机构负责气化厂的生产用水供应。松花江是气化厂的唯一水源。如果硝基苯超过标准，水厂将停止生产，供水将停止，气化厂将停止生产，这将产生严重影响。结果。因此，有必要确保在任何情况下都不会中断供水。

　　4.2应急供水技术规划与分析

　　由于其有限的硝基苯去除能力，水处理厂中的现有水净化工艺难以满足要求，并且需要对供水系统进行紧急修改。考虑到活性炭对硝基苯的吸附性能更好，因此活性炭的吸附是**要务，紧急处理方案如下。将加粉形状的活性炭扔进进气口并使用水泵。在原水完全混合和运输超过5小时的过程中，如果使用11.9公里长的水管，则粉末状活性炭将与水完全接触，在凝聚沉淀装置中吸附硝基苯，优化凝聚剂的用量，并添加凝聚剂以减少沉淀池的污泥。加强原煤砂过滤器并将其转换为碳砂过滤器。

　　该方法以粉状活性炭的吸附为关键，水在水管中的停留时间达到5.7小时，粉状活性炭的吸附时间足够长，因此该步骤可以按照标准吸附和去除硝基苯。加强混凝沉淀和加强泥浆排水的主要目的是从水中分离并去除粉状活性炭，同时在此阶段还去除一些硝基苯。碳砂过滤器的吸附和去除能力有限，主要用作备用链节。

　　4.3应急供水实施的效果

　　(1)活性炭粉对硝基苯的吸附作用

　　当各种原水中的硝基苯浓度超过标准排水量时，硝基苯的平均去除率约为95，加入加粉型活性炭后水中残留的硝基苯浓度为0.017mg /小于L的粉状活性炭已被证明对去除水中的硝基苯具有良好的效果。

　　(2)应急供水技术对硝基苯的整体去除效果

　　当原水硝基苯超标14.22倍时，上述工艺组合的总硝基苯去除率平均达到99.4，过滤水中硝基苯含量小于0.002mg/L，效果极好。从原水中去除硝基苯的贡献中，粉状活性炭的平均去除率达到94.81，这是去除硝基苯的主要环节。强化混凝沉淀物的平均去除率为3.88，其主要功能是有效地将粉末状活性炭从水中去除。过滤后的对硝基苯的平均去除率也为0.78(见图1)。

结论

　　粉末状活性炭可以有效地吸附和去除原水中突然出现的有机污染物，它灵活，经济，并且在饮用水的紧急处理中具有重要的用途。必须深入研究粉状活性炭的安全吸附工艺和相关设备的研发，以应对原水的快速污染。