《9.11 颗粒】活性炭吸《附
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Ⅰ: 一?般规定
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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
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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.】1,1.3 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
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—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.《1,NTU?~0.2NTU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
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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
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: 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
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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
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: : 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1:00m2《左右最大单》格面:积的是上海杨树【浦水厂158—m2的?炭吸:附池
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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
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》 《当设计规模小于50! 000m3/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】.11.《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(G!AC)?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
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【现行行业标准生活】饮用水净水》厂用煤质活性炭【CJ/T 3—。4,5-2010规定】的技术指标》见表13
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表13 净【水厂:用,煤质活性炭》技术指标
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续表13
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注】①200目对—应尺:寸为75μm通过筛!。网的产品大于—或等于?90%;《
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: ②】适,用于:降流式固定》床使用的不规则状颗!粒活:性炭:
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《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
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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
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? : 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】.11.1》0 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
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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
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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》.75m/》s~1?.5m?/,s,。
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:Ⅱ 下向流颗粒活!性炭吸附池
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》9,.,11.12 【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10m】。。in左右《的空床停留》时间:和1.5m~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
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】。表14?为日本水道协会日本!水道设计指》针(20《。12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
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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?
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9.1《。。1.1?。3, 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
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? 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
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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
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? 表15为—日本:水道协会日本水道设!计指:针(2?012年版)—中颗粒活性炭吸附池!设计冲洗参数—供参考
!表1:5 日《本颗粒活性炭—。。吸附池设计冲—洗参:数,
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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
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《表16 》。。滤砖承托层粒—径级配(五层)
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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
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9.11!。.16 》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】~10min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=0.55m!mk:80<2.0砂【层,厚度宜满足L—/,d10值≥100】0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
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Ⅲ【 上向流颗粒活】性炭:吸附池
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9.—1,1.17《。 :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
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9.11【.1:8 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
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9》.11.1》9 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
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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
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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【
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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
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