粉末活性炭的投加方法
投加方法主要有干式投加和濕式投加兩種,目前給水行業中常用的是濕式投加法,該方法是將粉末活性炭配制成懸乳液定量投加。懸乳液的質量分數宜采用5%左右,濃度太大容易造成投加管道的堵塞和其他機械故障。
炭種、炭粉粒徑的確定
目前國內評價活性炭大多采用碘值、亞甲藍值等指標,但在工程實踐上,不僅需要考慮粉末活性炭的總吸附比表面積,還要判斷粉末活性炭顆粒內部的孔徑分布是否容易達到快速吸附、使用過程中粉末活性炭是否達到吸附平衡,另外還需考慮炭粉粒徑的大小,目數小的粉末活性炭的吸附比表面積小,吸附效果差一些,目數大的比表面積大,吸附效果將好一些,但目數太大有可能穿透濾池。一般認為粉末活性炭的中等孔隙越發達越有利于吸附動力學平衡。根據經驗,可以采用一些分子質量較大的吸附質來衡量孔徑分布。
吸附時間的確定
受工藝流程和場地的限制,國內多數水廠粉末活性炭的吸附時問<0.5h,達不到吸附平衡所需要的時問,從而造成吸附能力的浪費。另外,吸附時間不夠長或水流混合強度不夠還會造成粉末活性炭的沉淀,也會浪費部分吸附能力。
投加方式及投加量的確定
①粉末活性炭和混凝劑的同時投加和先后投加均能明顯地提高混凝沉淀效果,其中同時投加效果更理想。
②兩種投加方式對色度的去除效果都明顯,且穩定。
③先后投加比同時投加的除嗅效果好。
④同時投加試驗的除藻效果較佳。
⑤正常情況下,粉末活性炭的投加量為5-10mg/L比較適合。
投加點的選擇
①原水吸水井投加
吸水井投加能較充分地發揮粉末活性炭的吸附作用,但存在與后續混凝工藝競爭去除有機物的問題。如果吸附與混凝競爭嚴重,則將削弱粉末活性炭的吸附作用,造成投加量增加,處理成本加大。通常只有在原水濁度低的情況下,吸水井投加的優勢才能體現出來。有一點需指出,吸水井投加可能會對水泵的葉輪、水封部件等產生不良影響。
②混凝前端投加
若在混凝前端投加,理論上認為投加混凝劑后,在絮凝池中形成的微小絮體尺度發展到與粉末活性炭顆粒尺度相近時所處的位置即為最佳投加點。在該點投加既可在一定程度上避免競爭吸附,又可使絮體對粉末活性炭顆粒的包裹作用最小,可以充分發揮粉末活性炭的吸附效率。
③濾前投加
濾前投加,不存在吸附與混凝的競爭問題,應該是粉末活性炭發揮作用的最佳位置。但應該注意粉末活性炭進入濾池后會堵塞濾料層,使濾池的工作周期明顯縮短。此外,粉末活性炭還有穿透濾層現象,而且吸附時間將難以保證。
總結:
①根據水廠原水水質狀況,特別是有機物分子質量的分布狀況來確定炭種;
②根據水廠的實際水質情況確定合理的投加量;
③根據水廠的生產工藝,確定合適、合理的投加點,解決粉末活性炭與混凝劑吸附競爭的矛盾,提高吸附效率;
④解決粉塵污染、勞動強度大、工作環境惡劣等問題;
⑤精確制備粉末活性炭懸乳液。