活性炭篩選及吸附周期判定指標(biāo)試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著活性炭與某些水處理工藝組合應(yīng)用已成為常規(guī)的深度凈水手段，活性炭在深度處理工藝中的作用越來(lái)越為重要，而當(dāng)今國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的活性炭品種較多、性能不一、用途廣泛，因此針對(duì)不同的水源水質(zhì)篩選合適的活性炭顯得尤為重要。本課題的研究目的正是針對(duì)南水北調(diào)山東受水區(qū)的水質(zhì)特征，選取目前水廠常用的活性炭，進(jìn)行活性炭的篩選及吸附飽和度試驗(yàn)研究，通過(guò)剖析各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性，得出活性炭的最佳篩選及吸附周期判定指標(biāo)，為活性炭的篩選及吸附生命周期的判定提供依據(jù)。

2、　　試驗(yàn)通過(guò)對(duì)四種常用活性炭進(jìn)行分析研究，考察了活性炭常用的吸附性能指標(biāo)與比表面積、孔體積、孔徑之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)僅以比表面積值或孔體積值難以全面的評(píng)定活性炭的吸附性能，而應(yīng)同時(shí)考慮活性炭的孔隙發(fā)達(dá)程度及孔隙均勻分布狀況來(lái)綜合評(píng)定;根據(jù)吸附速度和吸附等溫線試驗(yàn)，分析活性炭對(duì)原水中有機(jī)物的吸附性能，采用Freundlich方程對(duì)活性炭的吸附性能指標(biāo)與有機(jī)物去除率的相關(guān)性進(jìn)行擬合，結(jié)果表明:碘值與CODMn、DOC的去除率具有較好的相關(guān)性，相

3、關(guān)系數(shù)R2分別為0.8745、0.8474;亞甲基藍(lán)值與UV254的去除率具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R2為0.9454;腐殖酸、單寧酸、焦糖脫色率與CODMn、UV254、 DOC的相關(guān)性均在0.8以下。
　　為研究活性炭的吸附周期判定指標(biāo)，試驗(yàn)分析了活性炭在不同飽和程度的狀態(tài)下，活性炭吸附性能指標(biāo)剩余率與原水中有機(jī)物去除率之間的相關(guān)性趨勢(shì)，以及活性炭的吸附性能指標(biāo)與剩余吸附能力之間的相關(guān)性。研究表明:當(dāng)活性炭對(duì)原水中的有機(jī)物去除

4、率降至30％以下時(shí)，碘值、亞甲基藍(lán)值、腐殖酸值、單寧酸值、焦糖值剩余率分別降至53％、66％、25％、8％、47％左右，說(shuō)明活性炭接近飽和狀態(tài)時(shí)，碘值、亞甲基藍(lán)值、焦糖脫色率值剩余率仍保持在50％左右的較高水平?；钚蕴康牡庵?、亞甲基藍(lán)值、單寧酸值的下降程度與活性炭對(duì)CODMn、UV254、 DOC的剩余吸附能力的變化相關(guān)性較好，碘值的下降程度與CODMn、UV254、DOC的剩余吸附能力的變化相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9409、0.9680

5、、0.9346;亞甲基藍(lán)值的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9921、0.9977、0.8404;單寧酸值的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9550、0.9667、0.8941;腐殖酸、焦糖脫色率的下降程度與活性炭對(duì)CODMn、UV254、 DOC的剩余吸附能力的變化也具有一定的相關(guān)性，但相關(guān)系數(shù)均在0.9以下。綜合考慮活性炭篩選及吸附周期判定指標(biāo)的研究結(jié)果，建議采用碘值、亞甲基藍(lán)值的大小來(lái)篩選及評(píng)估活性炭的吸附飽和程度。
　　為了評(píng)估水廠生物活性炭

6、池中活性炭的吸附能力，試驗(yàn)分析了鵲華水廠2012年1月～2014年3月活性炭池的進(jìn)出水CODMn和UV254值變化，以及活性炭池碘值、亞甲基藍(lán)值變化。至2014年3月，活性炭池對(duì)UV254值的平均去除率已由2012年的35.11％降為21.84％;對(duì)CODMn值的平均去除率由2012年的27.27％下降為14.04％，說(shuō)明活性炭的對(duì)有機(jī)污染物仍具有一定的吸附效果，但吸附能力在逐漸減弱。至2014年1月，活性炭池3＃～12＃格活性炭的碘值

7、和亞甲基藍(lán)值平均值分別為650.9mg/g、64.06mg/g，較原炭分別下降了33.1％、38.99％，根據(jù)這兩種吸附性能指標(biāo)值下降程度，也能反映出整個(gè)活性炭池的吸附能力的下降程度較為明顯。根據(jù)目前水廠實(shí)際運(yùn)行中活性炭池出水水質(zhì)情況來(lái)看，仍能保持出水水質(zhì)CODMn＜0.3mg/L、UV254＜0.1 cm-1，說(shuō)明活性炭的生物降解作用極大的彌補(bǔ)了活性炭池吸附作用減弱對(duì)水處理效果帶來(lái)的影響，但同時(shí)考慮到炭池出水水質(zhì)的波動(dòng)較大，易受季節(jié)影