9.—11: 颗?粒活性炭吸附
【
《
Ⅰ— 一般《规定
》
9.【11.1 —。当原水中有机物含量!较,高时宜采《用,臭氧-生物活性【炭处理工艺采用【活性炭吸附处—理应对原水进行多年!水质监测分析原【水水质的变化规律和!趋势:。经技术经济比较【后可采?用活性?炭吸附处理》工艺:或臭氧?-生物活性》炭处理工艺
】
?9.11.2— 通常《情,况下针?。对不:。同的原水水》。质和工?艺目标经过一个水】文年的中试研—究来确定《设计参数较》为科:学合理参照相似【条件下的经验—确定:也是一种基本—方法
9!.11.3 【为尽量?发,挥颗粒?活性:炭的吸附性》能降低?。水,中,悬浮:物,对活性炭吸附性能】的影响故以纯吸【附为:目的的炭吸附—工艺一?般应设在砂滤之后】而臭氧-生物—活性炭工艺》则因净水功》能较多?且存在生物泄—漏风险故可》根据需求《设在砂?滤之后?或砂滤之前
】
,
通常】滤后水经过下—向,流颗粒活性炭吸附】池后浊度会增加0.!1NTU~》0.2?NTU?当颗粒活性炭吸【附,或臭氧-《生物活性炭工艺设】。在过滤之《后时除进行消毒外已!无,进一步降低浊—度的工艺措施因此】将进水浊度控制【在较:低值能保证》出厂水?浊度小于1.0N】TU
》
,
? 聚《丙烯酰胺作为—混凝剂在某些—沉淀(澄清)工艺中!有一定的应用由于聚!丙烯:酰胺具有胶》水的特性一旦泄漏】进入:活性炭池可》能,会封闭?部分活性炭表面孔】隙,而影响其吸附性能因!此应对?前序工艺使》用聚丙烯酰胺的【量,进行控制
【
》 现有水厂改造时!如果不具备新增【炭吸附池《的条件也可考虑【将原有砂《滤池改造成》炭砂滤池同》时发挥砂滤》除浊和活《性炭对有机污染物】的吸附和生》物降解去除作用【
》
,9.11.4— 据对目前—国内外颗粒活性炭】吸,附池:的应:用,情,况了解大《。部分采?。用下向流(》降流式?)也:有部分采用上向【。流(升?流式)的《选择的主要考虑因】素包括其《在工艺流程中的作用!、,位,置和运行《经验还可结合—。池型:和排水要求等因素】的考虑
—
》 由于下》向流:。颗粒:活性炭吸附池—运行时活性炭处【于固定床模》式在采用较小粒径的!活性炭时《可使其?出水浊度与进水【浊度基?本维持?不变而上《向流颗粒《。活,性炭吸?附池运行时活—性炭处于浮动床【状,态对水?中浊度(悬浮物【引起)无任何—去除能力且其出【水中夹带得》细小炭颗粒会—使出水浊度有—一定的增加》为保:证出厂水浊度小于】1NT?U故规定位于砂【滤之后的《颗粒活性炭吸附【池应釆用下向流【
》
, 当》。颗粒活性炭》吸附池位《于砂滤之前时由于进!水中浊度《(悬浮物引起)【较砂滤后高》采用下向流会使【颗粒活性炭吸—。附池同时被动—地承担了除浊的任】务导致过滤周期缩短!和,冲洗频次增加活性炭!的物理和《机械:性能下降较》快(国内《一些应用《案,。例已表明了这种现】象的存在《)而:采用浮动《床运行?模式的上向》流颗粒活性炭吸附池!则不存在这些问【题因此颗粒活—性炭吸附《。池位于砂滤之前时】宜采用上向流—此,外因水流通过浮【动床的?水头:损失明显小于固定床!采,用上向流颗粒活【性炭吸附池可明显降!低中间提升能—耗甚至可不设中间】提升设?施
9.!11:.5 为避免【炭吸附池冲洗时对其!他工作池接》触,。时间产生过大—影响炭吸《附池应设有一定的个!数为保证一个—炭吸附池检修时不致!影响整个水厂的【。正常运?行规定炭吸附池个数!不得少于4个
】
据!了解近?十,多年来我国新建的】。大中型水《厂的炭吸附池单【格面积大部分在【100m2左右最】大单格?面积的是上》海杨树?浦水厂1《。58:m2的炭吸附—池
9】.11.6》 , 据调查国内早期】的颗粒活性炭吸附池!较多:采用单水冲》洗的普通《快滤池?和虹吸?滤池形式近十—年来则较多》采用气水联合冲【洗的普通快滤—池或:翻板滤池形》式,运行效果总体稳定虽!。然也:有个别采用Ⅴ—型滤池形《式的案例但考虑到】颗粒活性炭吸附【池需采取膨胀冲洗方!式进:行冲洗Ⅴ型滤—池是适用于砂滤料】微膨胀冲洗》的池型?。应用在炭吸附池上较!难解决?冲洗时?的跑炭问题故未将】其列入适《用,的,池型
】 当设计【规模小于50 0】00m3/d且【用地较为《宽敞时经过经济【技术比较可采用【压力:。滤罐:。
9.1!1,.7 活》。。性炭是用含炭为主的!物质制?成如煤、木材—(木屑?形式)、木炭、泥】煤、泥煤焦炭、【褐煤、褐煤》焦炭、骨、果—壳以及含炭的有机】。废物等?为原料经高温炭【化,和活化?两大工序制成的【多孔性疏水吸附【剂
?。。
:
? 活性炭按原】。料,。不同分为煤质活【性炭:、木质活《性炭或果壳活性【炭等;按形状—分,为颗粒活性》炭(GAC)与粉】末活性?炭(P?AC)其《中GAC用于炭【吸附池PAC作为】投加的?。吸,附剂:用于预处理或应急处!理;煤?质颗粒?活性炭分柱状炭、柱!。状破碎炭、压—块破碎炭《和原:煤破碎炭
》
,
《 国内早【期水厂运行的炭【。吸附池?大部分釆用》煤质柱?。状炭近年来》则,开始较多采用柱状】破碎:炭、压块破碎炭和】原煤破碎炭其中以】柱状破碎炭和压块破!碎炭为主
】
现行行!业标:。准生活饮用》水净水厂用煤—质活性炭CJ/T !3,。45-2010规定!的技术指标见—表13
】。
表13 —净水厂用煤》。质活性炭《。。。。技术指标
—
?
,
:
《续表:13
》。
《
— 注①》200目《。对应:尺寸为75μ—m,通过:。筛网的产《品大于或《等于90%;—
— , — ②适用于降流【式固定?床使用?的不规则状颗粒活性!炭,
?
:
9.11.8 】 因不同水温时水】的黏滞度不同导致】活性:炭在相同水流—上,升速度的条件下出】现,不同的?膨胀度水《。温越低膨胀度—越高:因,此在确?定上向流颗粒活性炭!吸附池的《滤速(上升流速)】和颗粒活性炭吸附】池的:。反冲洗强度》以及进行颗粒—活性炭?。吸附:池高程设《计时根据《。设计选定的活性炭规!格与设计水》温、滤速和反冲洗强!。度结合由《活性炭供应商提【供的或由第三—方,。。。测定得出《的该规格的活性炭】膨,帐度曲线核算各种设!计条件下滤池—高程布置是否满足活!性炭膨胀充分和不】跑炭是保障》所设计?的炭吸附《池能否稳定运行的一!。项关:键,设,计工:作
:
》9,.11.《9 对露天—设置的?。炭吸附池《的池面采取隔离或防!护,措施可有效》防止夏季强日照时】池内藻类《滋生避免初期雨【水与空气中的粉【尘对水?质可能产生的污染】通常可采取池面加】盖或加棚等措施【
,
《
对—室内设置的炭吸【。附池的池《面上部建筑空间强化!通,风则可防止水—中余臭氧(采用臭氧!-生物活《性炭工艺时)—可能逸出对生产人员!的伤:害通常可《采取强化《机械通风等措—施
9】.11.10— 由?于,钢筋混凝土池壁结】构设计是允许裂【。缝出现的《当裂缝?过宽过深时会使磨损!的,炭粉掉到缝中—接触到钢筋混—凝土表层的钢—筋对:钢筋产生《电化学?。腐蚀而影响炭吸附】池结构的耐》久性和安全性通常】裂,。缝的宽度、深度【与混:凝土的抗《渗等级呈负》相关因此《可通过适当》提高混凝土的—设计抗渗等》级或池内壁的混凝土!保护层?的,厚度来提高》其防:裂防渗性《能有条件时还—可在混?凝土表面涂装可【覆盖混凝土》表面:细微裂缝的涂层【
《
9.11.【11 《。活性:炭既:可,采用人工装卸—也可:采用水力输》送装卸由于人工装】卸劳动强度大和粉】尘严重且炭粒易【磨损破碎故》规定宜采用》水力输送装卸
】
《 , 当采》用水力输炭时输炭管!可采用固定方式【亦可采用《移,动方式?出炭、进《炭,可利用水射器或旋流!器炭粒在水力输送过!程中既不沉淀又【不致遭磨损破碎【的,。最佳流速为》0.7?5m/s~》1.5m/s
!
Ⅱ 【 下向?流颗:粒活:性炭吸?。附池
?
?
《9.1?1.12 与【传统的过滤不—同炭吸附池是通过】待处理水与活性【炭的一定时间接触来!完成对水的》吸附净化故其主要设!计参:。数是空床停留时间据!调查目前国内—较,多采用10》m,in:左,右的空床停留时间】和1.5《m~2.《0m的床厚在空床】停留:时间确?。定后滤速和》炭,。床厚度应结合占地面!积、水?头损失、活性—炭粒径和机械强【度,等因素综合考虑【后合理确定当占地】受,到较大?限制:。。和水厂水力高程布】置较宽裕时可—。采用厚?床、高?滤速、粗粒》径和机?械强度稍高的—活性炭(柱状炭、】。。柱,状,或压块破碎炭)的】组合方式反之则宜采!用中等厚度或—和,中低滤速《的组合方式
—
?
》 表14为日本水】道协会日本水—道设计指针(—2012年版—)中:颗粒活性炭滤池设】计参数供参考
!
:
表14《 日本颗粒活性】炭吸附池设计参数
!。
【
— 南方地区水温】较高有生物膜脱【落风险时在炭床下宜!。设一定厚《度(:通过试验《),的石英砂
】
:9.11《.13 》由于单?水冲洗效果不如【气水:联合冲洗故需要进行!定期增强冲洗以冲掉!附着在炭粒上—和炭粒间的黏着【物周期一《般可按30d考虑
!。
?
—。在同样水冲洗强【度条件下《因低水温《会导致?活性:。。炭过度?膨,胀,造成活性炭流失故水!冲宜:釆用具有《调节:。水,量能力的水泵—冲洗方式具体方【法可采?用,变频水泵或增加【水泵台数以》及,。在水冲洗《总管设计量设备等措!施
?
?
? 由于活性炭【对氯有较强的吸附】能力为?防止:反洗水中存在余氯而!无谓牺牲活性—炭的吸附性能故规】。定采用砂滤池出水】为冲洗水源时—滤池:进水不?宜加:氯,
— ? 表15为日本【水道协会日》本水道设《计指针(201【2年版?)中:颗粒:。活性炭吸附》池设计?冲洗:参数供?参考
?
表15】 日?本颗粒活性炭吸【附池设计冲洗参【。数
《
:
》。
9.《11.14》 , ,炭吸附池若采用中】阻,力,配水(气)系统【可采用滤《砖经工?程实践验《证滤砖承托层粒【径级配(五层承【托层)可《参照采用表16数】据或通过试》验确定
!表16 《 滤砖承托》层粒径?级配(五层)—
》
《
9.》11.15 — 炭层经冲洗后重新!启动通?常存在初《期出水浊度升—高,的现象当炭吸附【位于砂?滤后时因其后一【般已无其他进一【。步降低浊度的工艺】措施从保障》出厂:水浊度?稳,定的角度考宜设置】初滤水排放设施【在炭滤池重新过滤】时先排放初滤水处滤!水排放时长一般可】按10min—~,20min考虑
!
9.11】.1:。6 目前炭砂滤池!的应用案例较少【设计:参数应?经过试验或参考相似!工,程经验已建成—的几个工《程案例炭砂滤池设计!滤速6m/h~【9m/h活性—炭,层空床?接触时间宜》。采用6min~10!min宜采用压块颗!粒破碎?。炭炭粒径8目×30!目砂层采用石英【砂,级配滤料《d10=《0.55mmk80!<2.0砂层—厚度宜满《足L/d10—值≥1000炭砂滤!池冲洗采用单水【冲洗或先《气后水冲洗方—式冲洗?参,数同煤砂双层滤【料滤池
—
》Ⅲ 上《向,流颗粒活性炭吸【附池
】
9.11.【17 《考虑到?上向:流炭吸附池运—行时炭床必》须处于?浮动床状态同时考】虑到水温越低—炭床:膨胀度越高》这一限制条件因此】与下:向流:炭吸附池相比其空】床停:留时间、滤速(【上升流速《)和:炭床厚度均不—。宜过大否则》会,导致吸?附池的高度较高而不!经济
【
,9.11.18【 因?在上升水《流中活性炭》的膨:胀度与?水,温呈线性的负相关关!系为保证上向—流,炭,吸附:。池,运行时炭床处于适】度的:膨胀悬浮状》态同时又要避免过】度膨胀而造成滤料】流,失故做出本条规定】此外在相同水温和上!升流速的《条件下活性炭的【。粒度越小膨胀度越】。高通常上向流炭吸】附池:采用粒?度较小30目×60!目规:格因此设计时除水】温和上升《流速外还应》结合活性《炭的:粒度选择综合考【虑
:
》9,.1:1,.,19 对出—水,堰,的溢流率做》一,定的:限制可较好》地防止细小》炭,粒被出水带》出
?
9.11】.20 上向流炭!吸附池因处于浮【动床的运行》状态不存《在滤:床堵:塞问题冲洗主要【是洗掉?炭,粒表面老化的生物】保持活?性炭持续的生—物作用故冲洗—周期相对《。下向流可更长釆用】气水冲洗则有—利于:。提高冲洗效》果节约冲洗水量【因水:流,经过上向流炭吸附】池后的浊度几—乎很少变化》故也可采用进水【。作为冲洗水源
【
《
, : , 在同样水冲洗【强度条件下》因低水温《会,导致活性炭过度膨】胀造:成活性炭流失故水】冲宜采用具》有调节水量能力的】水泵冲洗方式、具体!方法可釆用变频【水泵或增加水泵【台数以及《在水冲洗总管设计】量设备等措施
【
,
9.—11.21 由】于上向流炭吸附池】的应用案例》相对较少本条规【。定是基于对近—年来投产运行—的部分案例的—调查而确定
【