粉末活性炭在饮用水处理中应用的研究进展样本.doc

粉末活性炭在饮用水解决中应用研究进展王文清,高乃云,刘宏,王永(同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化国家重点实验室,上海92)摘要:简介了HYPERLINK""粉末活性炭(PAC)基本性质,并对其在饮用水解决应用中重要影响因素进行了探讨;综述了PAC去除原水中嗅味物质、藻毒素、消毒副产物前驱物以及农药等痕量有机污染物研究现状;分析了粉末活性炭(PAC)与其她工艺组合技术在饮用水解决中应用效果,并对其应用前景做出展望。关键词:粉末活性炭(PAC);组合技术;饮用水;净化;吸附中图分类号:X131·2文献标记码:A文章编号：1001-3644()05-0084-051引言活性炭在水解决中应用已有悠久历史[1]。据记载,原捷克斯洛伐克在1925年率先在水解决中使用活性炭。到了20世纪50年代后来,活性炭重要用于去除水中天然或加氯后产生异嗅和异味。到1970年,法国大型水厂引入粉末活性炭(PAC)解决工艺。由于活性炭能有效去除污水中大某些有机物和某些无机物,因而，20世纪60年代初,欧美各国开始大量使用活性炭吸附法解决饮用水和工业废水,而日本到1963年已普遍实现用粉末活性炭(PAC)净化饮用水。当前给水解决中应用粉末活性炭(PAC)已成为深度解决和微污染水解决有效手段。2PAC基本性质PAC是由无定形炭和不同数量灰分共同构成一种吸附剂,其微孔构造发达,内外比表面大，吸附性能优良,可有效去除嗅、味、色度、氯化有机物、农药、天然有机物及人工合成有机物,且生产以便。PAC制造提成炭化和活化两步。炭化是在温度不大于600℃条件下,隔绝空气加热原材料,通过炭化去除大某些挥发成分,是原材料裂解成碎片,再构成稳定新构造。通过活化,烧掉炭化时吸附炭氢化合物及孔隙边沿炭原子,使活性炭孔隙构造发达,成为一种有多孔构造炭[1]。依照X射线分析,活性炭构造由许多石墨型层状构造微晶不规则集合而成。微晶各层是以六个炭所构成圆环为母体,但是有些部位上可以看到,炭原子之间共价键已经断裂,特别是在层边沿部位尚有许多非结晶构造,这样非结晶部位容易进行化学反映。微晶按三维空间连接时，在微晶之间所形成空隙,是活性炭具备微孔构造基本。这样,活性炭多孔性使活性炭具备极大内表面积,而非结晶部位更加强了她对外界物质吸附作用[1]。PAC吸附分物理吸附和化学吸附两种,物理吸附和化学吸附比较见下表[1]。3PAC在饮用水解决应用中重要影响因素水厂在使用PAC时应注意最佳炭种选取、投加点选用以及投加量拟定这三个重要问题。3·1炭种选取粉末活性炭因其孔隙形状大小分布、表面官能团分布以及灰分构成和含量等性质不同,体现出不同吸附特性。这种化学性和孔隙构成不同，会影响有机物在活性炭孔隙中迁移和扩散速度，并使活性炭对有机物吸附具备一定选取性[1]。在水解决中,对于不同水质,所采用活性炭炭种会不同,因此应在实验基本上,选取适当该水源水质高效经济炭种。采用静态吸附实验,可以初步判断活性炭吸附能力和吸附速度,初选最佳炭种[2]。3·2投加点选用HYPERLINK""粉末活性炭投加点选取重要解决可由混凝去除与粉末活性炭吸附去除有机污染物竞争问题,和絮凝体对粉末活性炭颗粒包裹问题[3],目是在充分发挥混凝去除有机污染物能力同步,再运用粉末活性炭去除剩余有机污染物,而又要避免絮凝体对粉末活性炭颗粒包裹,使总去除率最高，粉末活性炭用量最省。不同投加点具备水利条件不同样,导致粉末活性炭吸附效果差别很大。对于不同原水水质,粉末活性炭最佳投加点也有所不同,因而投加点应视状况详细分析。3·3投加量拟定对于PAC投加量,当投加较少时,其吸附容量可以充分运用，PAC基本上没有挥霍,但同步目的物质出水浓度则较高,难以达标。相反,若PAC投加过多,虽然目的物质出水浓度很小,能满足饮用水规定,但PAC没有被充分运用,制水成本会很高。因而,应依照水厂实际水质状况，拟定合理、经济投加量[4]。3·4其她影响因素除了上面这三个重要影响因素,其她因素影响作用也不容忽视。而环境因素如pH值、温度、并存有机物等均不同限度影响PAC吸附效果。伍海辉等人[5]采用投加粉末活性炭(PAC)进行强化黄浦江下游原水常规工艺解决效果实验,成果表白:调节pH值为6·0~6·5时其解决效果达到最佳。虽然混凝预解决可以去除大分子有机物,避免某些胶体颗粒在粉末活性炭上竞争吸附,但水中依然存在某些背景有机物也许会参加竞争吸附。这种竞争吸附毫无疑问会减少粉末活性炭对目的有机物去除[6]。4粉末活性炭(PAC)对特殊有机污染物去除混凝沉淀等常规工艺对某些特殊有机污染物去除效果很差,因素是这些物质分子量都较小,很难通过混凝沉淀去除。4·1PAC对嗅味物质去除饮用水中嗅味问题已成为供水界面临普遍问题。原水中土嗅味产生归因于某些藻类大量繁殖产生两种代谢