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http://www.dfhxt.com 在飲用水深度處理中,生物活性炭技術(BAC)是目前去除水中有機污染物最有效的技術之一。盡管人們對生物活性炭凈水機理的認知還沒有達成共識,但是一般認為,生物活性炭對有機物污染物的去除是在活性炭吸附和生物降解的共同作用下完成的[[1]],活性炭的吸附作用使生長在它表面的微生物獲得養料,而微生物的氧化分解作用又使活性炭的吸附能力得到恢復,兩者相互促進,得到穩定的處理效果。因此在生物活性炭工藝中,吸附和生物降解是相輔相成,缺一不可的。就吸附作用而言,不同活性炭由于其結構特征的不同,去除污染物的能力會有差異,并且,同種活性炭在不同地域由于水質情況的差異而表現出的吸附能力也是不盡相同的。因此如何針對當地水質快速選擇出最適合的活性炭、提出相應的活性炭結構,并最終建立起一套可行的活性炭性能評價體系成為當前急待解決的問題。
目前,選擇活性炭的常用方法是通過靜態試驗、活性炭濾柱實驗(中試或小試)或兩者相結合來進行的。靜態實驗主要是通過測定幾個具有代表性的吸附指標,來反應活性炭的吸附能力,這種方法速度快,但是針對性較差,經常與實際運行效果有較大差別。活性炭濾柱試驗是通過分析活性炭柱的出水指標,來比較活性炭吸附性能的優劣,這種方法針對性比較好,但是費時費力。
針對現行的活性炭選擇方法所存在的局限性,筆者提出了一種新的評價方法,對不同活性炭的結構和水質化學安全性指標進行了相關性分析。研究表明這種方法針對性好,同時方便快捷,彌補了以往方法的不足,對活性炭的選擇具有一定的指導意義。
1 實驗裝置與分析方法
1.1實驗裝置
實驗是在南方地區某水廠內進行的,采用6個平行的活性炭柱,柱高3 m,內徑120 mm,均裝填有活性炭——石英砂雙層濾料。共裝了6種炭,分別為BAC1、BAC2、BAC3、BAC4、BAC5、BAC6。其中BAC1、BAC5、BAC6為柱狀炭,BAC2、BAC3、BAC4為破碎炭。活性炭層厚 1800 mm,石英砂層厚300 mm,石英砂粒徑為0.80~1.20 mm。
實驗用水為該廠濾后水并經過臭氧化的出水。在正常的運行下,臭氧投量為1.5 mg/L;反應接觸時間t1=10 min;每個濾柱的流量Q=80 L/h;吸附接觸時間t2=15 min。實驗期間進水水質指標(平均值)見表 1。
表 1實驗期間活性炭柱進水水質
紫外吸光度 (UV254,cm-1) |
高錳酸鹽指數 (mg/L) |
三鹵甲烷生成勢 g/L)m(THMFP, |
濁度 (NTU) |
余臭氧量 (mg/L) |
AOC g/L)m( |
0.026 |
1.60 |
2.3 |
0.1 |
0.5 |
46 |
1.2分析項目及方法
分析項目與方法見表 2。
表 2分析項目與方法
序號 |
項 目 |
測 定 方 法 |
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1 |
孔容積(cm3/g) |
GB/T 7702.20—1997[[2]] |
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2 |
比表面積(m2/g) |
GB/T 7702.21—1997[[3]] |
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3 |
Zeta電位(mV) |
JS946+型微電泳儀 |
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4 |
紫外吸光度(cm-1) |
UV254表示 |
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5 |
高錳酸鹽指數(mg/L) |
GB5750-85[[4]] |
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6 |
總有機炭 TOC(mg/L) |
GB5750-85[4] |
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7 |
g/L)m三鹵甲烷生成勢 THMFP( |
GB5750-85[4] |
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