活性炭在生活饮用水处理中的应用现状及存在问题范瑾初.docVIP

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必威体育精装版推荐指标体系《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? P