活性炭的选型、投入与活性炭滤池的运行维护
活性炭的选型、投入与活性炭滤池的运行维护
张捷，徐子松
(桐乡市水务集团有限公司， 桐乡314500)
摘要。本文重点介绍了桐乡市自来水公司果园桥水厂活性炭的选型、投入以及活性炭滤池的运行维护情况。通过对活性炭滤池不同规格活性炭运行情况进行系统的跟踪分析，摸索活性炭滤池的运行维护管理经验，旨在优化活性炭滤池的运行，为今后的设计和运行管理提供借鉴。
关键词t活性炭：活性炭滤池：运行维护
O．前言
近年来，作为桐乡市果园桥水厂供水水源的大运河支流康泾塘受到有机污染的程度越来越严重(见表一)。在人们对生活质量的需求不断提升的前提下，对饮用水质量的要求也越来越高。针对日益恶化的源水水质，采用预处理及深度处理工艺成为提高供水水质的必要手段，也是今后国内水处理发展的趋势。深度处理中的臭氧活性炭工艺是目前处理微污染源水最有效的手段之一，在国内外研究应用已有70多年历史。活性炭过滤是深度处理工艺的最后阶段，更是必不可少的环节。对活性炭滤池科学的运行维护能够有效的提高供水水质、节省制水成本、延长活性炭的使用周期。果园桥水厂对此有多年的实践，有必要作一次全面的总结。
1．工艺概况
臭氧活性炭深度处理工艺利用臭氧的强氧化性改变大分子有机物的性质和结构、利用活性炭的吸附性能以及附着在活性炭表面上的生物膜的生物降解作用去除水中有机物，达到净化水质的目的。
臭氧的氧化能力极强，仅次于氟，在活性炭过滤前投加臭氧可以杀死细菌、去除病毒、氧化水中有机物、提高水中有机物的可生化性，增强活性炭吸附的生物作用，有利于活性炭对有机物的去除，还可以延长活性炭的再生周期。
活性炭对分子量在1500以下的环状化合物、不饱和化合物以及分子量在数千以上的直链化合物(糖类)有较强的吸附能力，对去除腐殖酸、异臭、色度、农药、烃类有机物、有机氯化物、洗涤剂等有很好的效果，特别是对致突变物质及氯化致突变物前驱物的良好吸附，进一步降低
了出水的致突变活性。
许多实验研究证明，为了抑制饮用水中大肠杆菌的生长，需要达到AOC<50 u g／L，TOC<2mg／L，活性炭表面附着的生物膜具有生物降解作用，在常规处理之后进行生物处理对致突物有一定的去除效果，使出水达到更好的生物稳定性，管网水也获得了更长的保质期。
果园桥水厂的水质“革命”作为一个技改项目在市人大会议上提出，并列为桐乡市2003年为民办实事的十件大事之一。采用生物接触氧化预处理+常规处理+臭氧活性炭深度处理为全过程的水处理新工艺，一期工程设计规模为8万m3／d，在原有常规处理工艺的基础上新增预处理及深度处理工艺，2002年7月开工，2003年5月竣工投产；二期工程设计规模为7万m3／d，为一套完整的预处理+常规处理+深度处理工艺，2003年8月开工，2004年7月竣工投产。两期工程全部竣工并投入运行后，果园桥水厂的水处理工艺从原来的单一常规处理迅速跃升至国内先进水平。臭氧投加点在活性炭过滤之前，根据实际水质情况投加量为l ～3mg／L，臭氧接触时间为15min。活性炭滤池分为10格，一期7格为1．5mm柱状炭，3格为8X30目破碎炭，二期10格全部为12X40目破碎炭，利用原有反冲洗水塔中的砂滤池出水对炭层进行反冲洗，通过调节反冲洗阀门的开度来控制反冲洗强度，二期活性炭滤池在单水反冲洗的基础上增加了气冲洗。
结合果园桥水厂吸附试验的结果，活性炭滤池的工艺参数确定为单格面积48 m2、炭层厚度1．8m、滤速8m／h、接触时间13．
5min。
在活性炭滤池设计中，几个重要的工艺参数特别需要引起重视：
①滤速。它是影响水质和运行管理的一项重要指标，与进水流量(即生产规模)和滤池面积有关。因此在正常运行中无法调整滤速，设计时首先必须考虑选择合理的滤速。在一定的炭层厚度条件下，滤速越慢接触时间越长，接触时间越长则活性炭的吸附效果越好，出水水质越佳。欧美水厂活性炭滤池的滤速一般为7．5～15m／h。
②炭层厚度。炭层厚度一般以sV值作为衡量标准。SV值表示单位时间内单位体积活性炭的处理水量，SV=Q／Cv，Q为每小时处理水量(m3/h)，Cv为活性炭的体积(m3)，SV值为4--8能保持较
好的处理效果。欧美水厂活性炭滤池的炭层厚度一般为1．8--3．6m。
③排水槽距离炭层面的高度。问距过小易造成反冲洗时炭粒流失，问距过大则不利于反冲洗废水及时排出，还会多消耗反冲洗用水。根据果园桥水厂现场实测，气冲洗时由于滤板下产生的气垫层以及气体在水中占有了一部分体积，水位要上升45cm左右，新炭投入后使用一段时间，经数次反冲洗炭层日渐蓬松，炭层厚度较刚投入时增加约15cm左右，再考虑到以后补充新炭增加炭层高度，设计时应适当留有余地。
2．活性炭的选型
活性炭是一种经过气化(炭化、活化)，具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的炭质吸附材料。活性炭的吸附是水中污染物质在其表面的富集或浓缩。
因原水水质和活性炭产品的性能差异较大，对活性炭的选型必须进行吸附试验，以选择活性炭的规格指标及最佳的炭层厚度、滤速、接触时间、反冲洗时的膨胀率等工艺参数。
在参考了美国水厂选用活性炭指标的基础上，结合一年多吸附试验的运行经验，经过认真的分析比较，一期活性炭滤池选用了1．5rmn柱状炭和8x30目破碎炭两种活性炭(主要指标见表二)。其选用理由：一是以上两种炭在吸附试验中均表现出较好的去除效果，二是希望进一步比较不同规格、不同指标活性炭在生产运行中去除效果的差别。粒径大于1．5mm的活性炭由于滤料之间间隙太大，影响处理效果基本不予考虑。参考了一期的运行情况，二期选用的活性炭在主要指标上作了一定的调整和优化，大胆使用了粒径更小的12x40目破碎炭(主要指标见表--)，这种炭由于粒径小，重量轻，运行维护比较麻烦，但粒径越小，炭粒的间隙就越小，活性炭越容易吸附水中的物质，处理效果也更好。3．活性炭的投入
活性炭的吸附性能极强，因此在运输途中以及保存过程中严格要求采用防紫外线材料制成的牢固且不易破损的包装袋，不可与挥发性物质同时存放，以避免包装袋破裂使活性炭暴露在空气中，因为活性炭容易吸附空气中的物质，影响使用效果。活性炭的投入过程一般分以下几个步骤：
①投入前的滤池清洗。活性炭投入前对活性炭滤池需采取很严
格的消毒措施，用出厂水将滤池内的所有杂质冲洗干净，将浓度为15mg／L的氯水注入滤池，浸泡24小时后将氯水排出，反复将滤池冲洗干净，直至冲洗出水不含余氯为止。
②投入后的浸泡。投入活性炭后立即加入一定量不含余氯的滤后水，浸泡24小时以上，使活性炭湿透。欧美水厂一般将活性炭与水充分混合(在活性炭中加入15％左右的水)，
用泵打入滤池。这种方式便于活性炭的投入与取出，活性炭在投入过程中已经湿透，但是该方式需要增加附属设备及管道，滤池的造价相应提高，并且在投入过程中炭粒之间有剧烈的摩擦，对其强度有很高的要求，考虑到实际情况，果园桥水厂并未仿效。
③冲洗。在浸泡过程中，所有的细小颗粒和未被浸透的炭会慢慢的浮上水面。经数次反冲洗，炭层中的细小颗粒和未被浸透的炭得以去除，炭粒孔隙中的空气被置换出来，使活性炭的吸附能力得以充分发挥。生产出来的活性炭一般呈碱性，冲洗后其PH值达到中性，不致于引起运行时出水PH值超标。
④炭床分层。反冲洗时冲洗强度需逐渐增加到炭床的膨胀率为30％左右，并稳定保持10～15min。在此过程中，炭床发生分层，即大小颗粒重新分布，细小的颗粒随冲洗水流上
升排出滤池。
4．活性炭滤池的运行维护
4．1对进水浊度的控制。采用活性炭处理的目的是为了更有效的去除有机物，而不是为了截留悬浮固体，一般控制炭滤池的进水浊度小于
3NTU，否则容易造成炭床堵塞，缩短吸附周期，因此在今后的运行中对进水浊度应该提出更高的控制目标。
4．2对进水余氯的控制。活性炭可以吸附水中的余氯，余氯对活性炭表面的生物膜会产生
极大的破坏，因此生产中必须控制活性炭滤池进水不得有余氯。
4．3保持活性炭吸附程度的相对均匀。活性炭滤池一般都采用方形池型，我们测量的反冲洗强度一般是指整格池的平均冲洗强度。方形池型在反冲洗时各个位置的冲洗强度并不一致，角上的冲洗强度相对较小，而池中间以及离反冲洗进水管近的位置，冲洗强度相对较大，运行一段时间后就会造成炭层面中间低、四周高，低的位置炭层较薄水头损失较小，因此该处局部的滤速相对较大，运行负荷的增大使炭层薄的地方活性炭的使用周期缩短，造成单格池内活性炭在吸附饱和程度上的不均匀。因此在使用一段时间后需人工耙平，以保持池内活性炭在吸附饱和
程度上的相对均匀。二期活性炭滤池增加了气冲系统，由于气冲时炭粒处于完全膨胀状态，炭层能在气冲结束后保持比较均匀的厚度。
4．4增加水中的溶解氧。成为生物活性炭取决于水温、微生物利用的原水中所含基质的种类、水中细菌的浓度和种类、反冲洗方式和反冲洗周期以及溶解氧。臭氧的投加极大的增加了水中的溶解氧，并且使进入炭层内部的水中留有一定的余臭氧，保证了炭层中生物的需要。去除有机物、氨氮需要消耗大量的溶解氧，通常在1：4以上，每氧化lmgNH3—-N 为N02_—N，需要消耗3．34mg的溶解氧，每氧化lmgN02—_N为N03—N需要消耗1．14mg的溶解氧。经过投加臭氧，滤前水溶解氧能保持在12～15mg／L，基本处于饱和状态，使活性炭的生物作用得以稳定发挥。4．5对反冲洗的控制。随着活性炭滤池运行时间的延长，炭粒表面及炭层中积累的生物和非生物颗粒的数量不断增加，导致炭粒间隙减小，水头损失增加，影响活性炭滤池的出水水质和产水量。如果反冲洗时炭层的膨胀率不足，下层的炭粒悬浮不起来，炭层就冲洗不干净，如膨胀率过大，水流剪力就较小，炭粒不易碰撞，达不到冲洗效果。膨胀率随着冲洗强度的增大而增大，冲洗强度过大，会造成炭粒的流失，由于反冲洗水的流速很大，会冲动承托层，破坏其级配排列，使炭层和承托层卵石混合在一起，即不利于再生又影响出水水质。合理的反冲洗可以充分除去过量的生物膜和截留的微小颗粒，而频繁的反冲洗则使生物膜难以形成。因此反冲洗成为活性炭滤池运行维护的关键，是保证活性炭滤池成功运行的一个重要环节。一般需注意以下几个方面：
①至少采用砂滤池滤后水反冲洗，最好采用活性炭滤池出水，保证冲洗用水具有较低的浊度和较好的水质，即可以使冲洗后的炭层比较洁净又避免炭层在冲洗过程中的无效吸附。
②保证合理的冲洗历时、冲洗强度和膨胀率。我们以冲洗结束时排出水的浊度来作为冲洗强度和历时是否达到冲洗目的的衡量标准。活性炭滤池反冲洗废水中的微生物浓度一般不低于105个／mL，因此将反冲洗废水的浊度作为一项主要检测指标，一般以反冲洗废水
浊度≤5NTU作为反冲洗结束的前提。一般认为25％"30％的膨胀率是比较合理的，反冲洗强度与活性炭的粒径有关，达到一定的膨胀率，粒径越大所需的冲洗强度就越大，达到30％的膨胀率，1．5mm柱状炭的冲洗强度为11L／s．m2，8X30目破碎炭的冲洗强度为10L／s．m2，12X40目破碎炭的冲洗强度为7．7L／s．m2。由于水塔水量的限制，在以上的冲洗强度条件下，1．5mm柱状炭和8×30目破碎炭的滤格最多只能持续8分钟的冲洗历时，12×40目破碎炭的滤格最多只能持续10分钟的冲洗历时，一期活性炭以反冲洗废水浊度<5NTU作为反冲洗结束的前提，二期活性炭以反冲洗废水浊度<3NTU作为反冲洗结束的前提，考虑到活性炭
比较轻，反冲洗强度比较弱，在水塔水量允许的情况下应尽量延长其反冲洗历时，以达到延长冲洗周期、避免炭粒过度磨损的目的。因此我们在参照反冲洗历时内浊度变化(见表三、表四)的基础上将一期冲洗历时定为8分钟，二期冲洗历时定为10分钟。
③气冲的运用。在活性炭滤池运行中不允许有气水混冲这种冲洗方式，因为活性炭比重小在气水混冲时容易随反冲洗废水排出池外。在气冲结束后，水冲开始前必须静止3～5分钟，以使气冲时处于悬浮状态的炭粒完全下沉。
4．6反冲洗的分析
二期活性炭滤池在单水冲洗的基础上增加了气冲洗，较大的紊流气体能预先冲松炭层并更好的冲刷活性炭表面的生物膜，单水反冲洗前增加气冲洗可使炭粒表面的污物受到更为持久的剪力和剥离，使脱落污物的排出更为容易。在实际使用中，我们发现单水反冲洗时，反冲洗废水呈褐色，说明脱落的生物膜比较多，气冲时水体呈深黑色，在气冲之后的水冲过程中反冲洗废水呈浅黑色，夹杂着大量的微小炭粒，说明在气冲过程中炭粒受到了剧烈的磨损，长期气冲必然会影响活性炭的强度，使其磨损程度越来越严重，因此气冲洗只能作为反冲洗的一种辅助手段，以防止冲洗强度弱、冲洗周期长以及生物膜的影响造成的活性炭板结，并去除附着在活性炭表面难以脱落的老膜，为此我们将气冲洗周期设定为每月一次。
通过观察反冲洗废水发现，8X30目破碎炭由于具有不规则的形状和粗糙的表面结构，微生物容易依附在炭粒外表面上，生物膜比较多，常以水中有机物为营养增殖形成的生物膜，对于可生物降解有机物具有去除作用，1．5ram柱状炭的生物膜量相对少一些，12×40目破碎炭由于气冲时气体的剧烈冲刷生物膜量比较少。
我们对活性炭滤池的主要水质指标进行了检测(见表五、表六)。冲洗后初滤水的水质相当差，因此作为水处理工艺中的最后一道工序我们必须考虑初滤水的排放，尽量将各个滤池的冲洗时间错开，以避免出水水质短时间超标。
4．7活性炭滤池的出水
活性炭滤池出水中较多粉末颗粒和一些脱落的生物膜随水流带出，影响出水的水质，为保证出水水质，一般在炭层与承托层之间增加数十公分的砂滤料，增加的砂滤料在反冲洗时容易与活性炭混合，活性炭再生时不允许有杂质，因此混入活性炭的石英砂对再生会造成影响。
4．8活性炭使用过程中主要指标的变化
一期活性炭滤池投入运行至今已近二年，在此期间我们对其主要指标作了检测(见表七)。
随着使用时间的增加，活性炭的主要吸附指标均呈下降趋势，堆积重则明显增加，说明活性炭的吸附日渐饱和。
活性炭的吸附不仅受其孔隙结构的影响，也受其表面化学性质的影响，孔隙结构及其各种表面氧化物的存在和比例，取决于活性炭的制造原理和制造工艺。经过水蒸气活化的煤质活性炭一般呈碱性，使用后活性炭的PH值为5～6，呈酸性，碱性的表面化学性质更有利于微生物的附着。5．活性炭滤池运行中存在的问题
5．1活性炭滤池内使用普通的国产电动蝶阀，使用一段时间后，常发生阀门关不到位即关不死和开度发生错位现象，使冲洗强度比原定值有所改变，达不到准确控制的目的。
5．2活性炭滤池采用敞开式，由于阳光的照射及溶解氧比较充足，池内藻类极易生长，椎实螺众多，给活性炭滤池的清洗带来极大的困难。经过观察发现，藻类以及椎实螺的数量朝南滤格多于朝北滤格，东侧滤格多于西侧滤格，说明藻类、椎实螺的生长与水温、阳光密切有关。国外一般都建成封闭式，但封闭式不利于观察、运行维护以及活性炭的投入及取出。
6．结论
6．1臭氧活性炭工艺是化学反应、物理吸附以及微生物所进行的生物降解相结合的过程，对水中污染物的去除有明显的效果。活性炭过滤是深度处理工艺的最后阶段，更是必不可少的环节。对活性炭合理的选型、投入以及对活性炭滤池合理的运行维护是延长活性炭使用周期以及保证出水水质的关键。
6．2对活性炭选型应依据吸附试验。以去除效果的优劣选择活性炭的规格以及活性炭滤池的最佳炭层厚度、滤速、接触时间、反冲洗时的膨胀率等工艺参数。
6．3活性炭的投入应经过滤池净化、炭粒浸泡、反冲洗等步
序，确保其在使用中处于最佳运行状态。
6．4活性炭滤池的运行维护应注重对进水浊度、余氯的控制，保持活性炭吸附饱和程度的相对均匀，增加水中的溶解氧和把握好对反冲洗的控制等要素。
活性炭的选型、投入与活性炭滤池的运行维护
活性炭的选型、投入与活性炭滤池的运行维护 张捷，徐子松 (桐乡市水务集团有限公司，桐乡314500) 摘要。本文重点介绍了桐乡市自来水公司果园桥水厂活性炭的选型、投入以及活性炭滤池的运行维护情况。通过对活性炭滤池不同规格活性炭运行情况进行系统的跟踪分析，摸索活性炭滤池的运行维护管理经验，旨在优化活性炭滤池的运行，为今后的设计和运行管理提供借鉴。 关键词t活性炭：活性炭滤池：运行维护 O．前言 近年来，作为桐乡市果园桥水厂供水水源的大运河支流康泾塘受到有机污染的程度越来越严重(见表一)。在人们对生活质量的需求不断提升的前提下，对饮用水质量的要求也越来越高。针对日益恶化的源水水质，采用预处理及深度处理工艺成为提高供水水质的必要手段，也是今后国内水处理发展的趋势。深度处理中的臭氧活性炭工艺是目前处理微污染源水最有效的手段之一，在国内外研究应用已有70多年历史。活性炭过滤是深度处理工艺的最后阶段，更是必不可少的环节。对活性炭滤池科学的运行维护能够有效的提高供水水质、节省制水成本、延长活性炭的使用周期。果园桥水厂对此有多年的实践，有必要作一次全面的总结。 1．工艺概况 臭氧活性炭深度处理工艺利用臭氧的强氧化性改变大分子有机物的性质和结构、利用活性炭的吸附性能以及附着在活性炭表面上的生物膜的生物降解作用去除水中有机物，达到净化水
质的目的。 臭氧的氧化能力极强，仅次于氟，在活性炭过滤前投加臭氧可以杀死细菌、去除病毒、氧化水中有机物、提高水中有机物的可生化性，增强活性炭吸附的生物作用，有利于活性炭对有机物的去除，还可以延长活性炭的再生周期。 活性炭对分子量在1500以下的环状化合物、不饱和化合物以及分子量在数千以上的直链化合物(糖类)有较强的吸附能力，对去除腐殖酸、异臭、色度、农药、烃类有机物、有机氯化物、洗涤剂等有很好的效果，特别是对致突变物质及氯化致突变物前驱物的良好吸附，进一步降低了出水的致突变活性。 许多实验研究证明，为了抑制饮用水中大肠杆菌的生长，需要达到AOC<50 ug／L，TOC<2mg／L，活性炭表面附着的生物膜具有生物降解作用，在常规处理之后进行生物处理对致突物有一定的去除效果，使出水达到更好的生物稳定性，管网水也获得了更长的保质期。 果园桥水厂的水质“革命”作为一个技改项目在市人大会议上提出，并列为桐乡市2003年为民办实事的十件大事之一。采用生物接触氧化预处理+常规处理+臭氧活性炭深度处理为全过程的水处理新工艺，一期工程设计规模为8万m3／d，在原有常规处理工艺的基础上新增预处理及深度处理工艺，2002年7月开工，2003年5月竣工投产；二期工程设计规模为7万m3／d，为一套完整的预处理+常规处理+深度处理工艺，2003年8月开工，2004年7月竣工投产。两期工程全部竣工并投入运行后，果园桥水厂的水处理工艺从原来的单一常规处理迅速跃升至国内先进水平。 臭氧投加点在活性炭过滤之前，根据实际水质情况投加量为l～3mg／L，臭氧接触时间为15min。活性炭滤池分为10格，一期7格为1．5mm柱状炭，3格为8X30目破碎炭，二期10格全部为12X40目破碎炭，利用原有反冲洗水塔中的砂滤池出水对炭层进行反冲洗，通
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究
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生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1 试验方法 1.1 工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。 BAC滤池横断面尺寸为500 mm×500 mm，高度为4.92 m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187 mg/ g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周，再反洗清洁。
试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5 mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9 min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7. 57 m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6 mg/L左右。 1.2 反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5 m，冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s)，冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、1 2、14L/(m2·s)，水冲历时约为10 min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29 ℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。 2 结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示，其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105［2、3］，故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。 2.1 水反冲 ①冲洗强度
活性炭过滤器的滤料高度和整个罐体的高度如何计算
活性炭过滤器的滤料高度和整个罐体的高度如何计算？ 活性炭过滤器的滤料层900~1200的甚至1600的都有，要看想去除什么及滤速。下布水孔板水帽布水的，罐体高就是直边高加上下封头高。直边高为滤料高乘2，活性炭在反洗时，反洗膨胀高度是100%。如果漏斗上布水，还要加漏斗、弯管高，这种结构采用的越来 越少了。下布水穹型板加级配石英砂垫层的，基本差不多，按垫层总高与下封头高之差调整 一下。整个罐体的高度就是罐高加支腿高。支腿三条的高些，四条的可矮些。 活性炭过滤器有什么作用？运行时要注意些什么？ （1）利用活性炭的活性表面除去水中的游离氯，以避免化学水处理系统中的离子交换树 脂，特别是阳离子交换树脂受到游离氯的氧化作用。 （2）除去水中的有机物，如腐殖酸等，以减轻有机物对强碱性阴离子交换树脂的污染。据统计，通示活性炭过滤器，可以除去水中60%～80%的胶体物质：50%左右的铁和50%～60%的有机物等。 活性炭过滤器在实际运行中，主要考虑入床水浑浊度，反洗周期，反洗强度等关系。 （1）入床水浑浊度。入床水浑浊度高，会带给活性炭滤层过多的杂质，这些杂质被截留在 活性炭滤层中，并堵塞滤池间隙及活性炭表面，阻碍其吸附效果的发挥。长期运行下去，截 留物就停留在活性炭滤层间，形成冲不掉的泥膜，造成活性炭老化失效。所以进入活性炭过滤器的水，最好把浑浊度控制在5mg/L以下，以保证其正常的运行。 （2）反洗周期。反洗周期的长短是关系到滤池效果好坏的主要因素。反洗周期过短，浪费 反洗水；反洗周期过长则影响活性炭吸附效果：一般讲，当入床水浑浊度在5mg/L以下时，应4～5天反洗一次。
（3）反洗强度。活性炭过滤器在反洗中，滤层膨胀率对滤层冲洗是否彻底，影响较大。滤 层膨胀率过小，下层的活性炭悬浮不起来，其表面冲洗不干净；当膨胀率过大，容易跑“炭”。在运行中一般控制其膨胀率为40%～50%。（4）反洗时间。一般当滤层膨胀率为40%～50%，反洗强度为13～15L/（m2?s）时，活性炭过滤器的反洗时间为8～10min。 活性炭过滤器和多介质过滤器工作过程的区别？ 多介质过滤器主要去除水中悬浮物和大颗粒物质，而活性炭具有吸附功能，主要吸附水中的 有机物等。活性炭的机械强度没有石英砂的高，当活性炭通入气后，容易使活性炭粉碎。活 性炭一般在多介质之后起吸附作用，活性炭不能用气洗，其实反洗也用处不大；再生才是办法。 活性碳过滤器一般放在多介质过滤器后面，主要降低水中有机物含量和氧化性物质。加气洗的意义不大，反而会造成活性炭破碎。因为多介质已经把大颗粒性物质截留了，所以，活性炭就不用气体擦洗了。活性炭要反洗，但不用气体擦洗。当活性炭吸附达到饱和状态，就 需要再生，但比较麻烦，成本较高，一般建议更换新的活性炭。在电力规范上说活性炭可以 加气反洗，但是在实际运行中，我没有见过一家用气的，因为两个原因：一、活性炭在多介 质后，进水水质相对较好，主要以过滤吸附胶体和细小的杂质。所以反洗起来相对容易，滤 料不易板结。二、活性炭机械强度低，反洗过强易碎。 多介质过滤器及活性炭过滤器设计探讨？ 多介质过滤器7种滤料级配的计算是怎样的，还有炭滤又该如何计算？ 有关各种滤料的级配问题，主要与以下因素有关： 1 罐体直径大小；
【臭氧~生物活性炭工艺设计】的设计和运行管理
【臭氧- -生物活性炭工艺】的设计与运行管理 臭氧- 生物活性炭工艺的设计与运行管理 张金松, 范洁, 乔铁军 (深圳市水务〈集团〉有限公司, 深圳518031) 摘要: 针对臭氧—生物活性炭工艺设计和运行管理的重点问题,首先对工艺设计中的活性炭滤料选择、活性炭滤层结构设计、活性炭池型选择、臭氧系统选择、臭氧接触池优化设计和复合预氧化设计等内容进行了研究和总结,并且对工艺运行管理中存在的微生物安全、大型微生物控制、活性炭滤池初滤水管理及pH控制、预臭氧和主臭氧工艺的运行管理等问题,提出了相应的解决方案,以及今后应用中应重点注意的若干问题。 关键词: 臭氧活性炭; 设计; 运行管理; 微生物安全; 标准 深水集团所属梅林水厂和笔架山水厂的臭氧—生物活性炭工艺分别于2005 年和2006 年投入运行,对水厂进一步提高有机物、氨氮的去除效果,降低嗅味,全面改善水质发挥了重要作用。但在实际运行中,也陆续发现了一些国内外文献未曾报道过的新问题,如生物活性炭导致pH值大幅降低,出水有剑水蚤、线虫等微型动物检出等水质问题。因此,如何通过更好的设计和运行管理,从技术上解决这些问题,无论在理
论上还是在实践中均具有非常重要的意义。 1 工艺设计 1.1 活性炭性能指标的选择标准 根据制造原料不同,活性炭可分为木质炭、果壳炭和煤质炭等,其中煤质活性炭因其具有多孔性和高硬度的优点,且来源稳定和价格较低,在大规模水处理工程中得到广泛应用。 在水处理工程中,国外多采用不定型炭(主要是压块破碎炭) ,而国内柱状炭的应用最为广泛。近些年来,不定型炭(主要是柱状破碎炭)在国内得到越来越多的关注,并已经被应用在一些新建水厂中。 研究结果表明,活性炭滤池出水水质与活性炭性能指标之间具有某种相关性。根据分析结果和实际运行情况,并参考国内外活性炭选择的标准,制定了适合于我国南方地区饮用水中活性炭选择的性能指标,如表1所示。1.2 活性炭滤层结构活性炭滤层厚度一般不低于1. 2 m,根据要去除的不同污染物,接触时间在6～30 min之间,但在一些应用中可高于或低于这个范围。通常,以去除嗅味为主时,接触时间一般为8 ～10 min; 以去除CODMn为主时,接触时间一般为12～15 min。 研究结果表明,砂垫层对浊度有去除效果,但是去除率不高,当砂垫层进水浊度为0. 10 NTU时,浊度的平均去除率为6. 5%;石英砂垫层对高锰酸盐指数和氨氮基本没有去除作用。然而
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究 前言 随着水源污染的日益严重，为了克服常规处理工艺的不足，满足不断提高的饮用水水质标准，对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。生物活性炭技术能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等，从而提高饮用水化学和微生物安全性，目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1，2]。该技术要点是：以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜，通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物，同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长活性炭的使用周期。生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本，并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定关联，在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。 1．试验研究方法 l.1 试验工艺流程及装置 本次试验为中试规模，试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤+臭氧--生物活性炭，试验装置(图1)设于深圳大涌水厂内，包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。 活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm，高度为4.92m，内部均分两格，采用小阻力配水系统。装填ZJ-15型柱状活性炭（山西新华化工厂产品），该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g，堆积密度460g/L。活性炭在使用之前，先用未加氯的砂滤出水浸泡1周，再用未加氯的砂滤出水反洗清洁，然后装池。生物活性炭滤池采用下向流型式，进水溶解氧含量一般在7.50mg/L左右，能充分保证生物降解对溶解氧的需求。滤池采用两段式气水反冲洗，即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲，反冲洗周期为7天。 臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备，以空气为气源、以自来水为冷却介质。预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为4.5min和1.5mg/L左右，水在塔内流速40m/h左右。主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5mg/L和6mg/L左右。
活性炭滤池的设计
2.活性炭滤池 1 工艺设计 活性炭滤池采用V型滤池形式，滤速9.9m/h，炭床厚度为2m，空床停留时间为12min。双排布置，每组5格，共10格，分设于管廊二侧。单格过滤面积158M3。滤料采用四种不同活性炭，活性炭的选择标准根据中试规模试验确定，在安全制水的同时可考察不同活性炭对污染物的去除效能差别。 2滤池反冲洗 根据滤格水位，通过PID调节程序调节清水阀开启度，保证滤格恒水位过滤。根据过滤时间或滤池水头损失设定值两种方式确定是否进行自动反冲洗，也可进行人工强制反冲洗。 建设回用水池用于回收反冲洗用水，所以库容能够容纳一格GAC 滤池的反冲洗水也是反冲洗能否进行的前提条件之一。 滤池采用气水分别单独反冲洗，采用短柄滤头配气配水:单气冲强度55 m3/h/m2，气冲时间3-5min;单水冲强度25耐/h/m2，水冲时间10min左右。冲洗水泵设于活性炭滤池管廊内，冲洗水泵共设4台，3用1备，每台流量1317 m 3/h，扬程10m。冲洗鼓风机及滤池气动阀门采用供气空压机，设在臭氧制备车间旁边。 3设备配置 每格滤池设洗砂槽10根，GAC滤池每格均设置液位计、液位开关和水头损失测量仪。反冲洗水总管、反冲洗气总管、阀门气源总管分别设置压力变送器。GAC滤池出水设置浊度仪、余氯仪。
每格滤池设600x600气动闸板进水阀二只、DN600清水出水调节气动蝶阀、800x800气动闸板排水阀、DN800水冲气动蝶阀、DN400气冲气动蝶阀及DN400初滤水排放气动蝶阀各一只，DN80排气气动蝶阀三只。清水出水阀采用调节阀，以滤格内恒水位控制阀门开启度。阀门气源由空压机系统提供。 活性炭滤料采用高压水水射器水力输送，每格滤池设二根DN100进炭管和出炭管，管材为不锈钢。 [此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好]
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究-最新范文
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 摘要：反冲洗是保证生物活性炭滤池成功运行的一个重要环节。对不同反冲洗方式的效果进行了比较,根据反冲洗废水浊度变化及对滤池出水水质的影响,确立了合理的反冲洗方式,并给出相关的反冲洗强度和反冲洗历时参数,以期为生物活性炭滤池的设计和运行提供参考。 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中,生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长,炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加,导致炭粒间隙减小,影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］,采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池,而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］,但关于其程序及相关参数选取的报道较少,而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚,个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验,如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1试验方法 1.1工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活
性炭,试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。 BAC滤池横断面尺寸为500mm×500mm,高度为4.92m,内部均分为两格,采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭,其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187mg/g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周,再反洗清洁。 试验期间,臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。xxxxg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h,混合时间为6～6.5s,反应时间为23.2～19.9min,沉淀池清水区上升流速为 1.39～1.62mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s,滤池滤速为6.49～7.57m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5、6mg/L左右。 1.2反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5m,冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s),冲洗历时约为10min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为 2.0m,气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s),气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、12、14L/(m2·s),水冲历时约为10min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29℃),采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d),其反冲洗周期一般为7d。 2结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示,其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量
水质净化工艺设计
《水质净化工艺设计》大作业 姓名叶嘉爵 学号 成绩 时间 2014.12.12
《水质净化工程设计》大作业任务书 在完成《水质净化工程设计》课程学习后，要求学生掌握给水处理和污水处理的新工艺设计计算，对于构筑物的设计达到或接近施工图设计。为此，要求学生独立完成以下设计内容： 1.完成给水处理之深度处理臭氧-活性炭的工艺设计计算和构筑物施工图设计。 2.完成污水处理之生化处理的新工艺设计计算和构筑物的施工图设计。 要求编写计算书和绘制A3的设计图纸。设计图纸按施工图的深度完成。以A4大小装订。
给水处理厂及污水处理厂的设计资料分别如下： 给水处理厂： 1.水厂净产水量为 24.5 万m3/d。 2.水源为河水，原水水质如下所示： 4.气象资料：年平均气温22℃，最冷月平均温度4℃，最热月平均温度34℃，最高温度39℃，最低温度1℃。常年风向东南。 5.地质资料：净水厂地区高程以下0～3米为粘质砂土，3～6米为砂石堆积层，再下层为红砂岩。地基允许承载力为2.5～4公斤/厘米。 6.厂区地形平坦，平均高程为70.00米。 污水处理厂设计资料： 1.污水处理厂处理规模为 24.5 万m3/d。 2.城市污水的水质如下表所示：（除pH外，其余项目单位为mg/ L） 3.污水处理厂出厂水水质应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。确定的污水处理厂出水水质如下：BOD5≤10mg/L ，COD≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH3-N ≤5mg/L，PO43--P≤0.50mg/L。 4. 污水处理厂厂区地形拟为平坦地形，标高为7 5.00米。 5. 全年平均气温21.8℃，最冷平均月气温9.7℃，最热月平均气温32.6℃，最高温度38.7℃，最低温度0.0℃。 7. 夏季主风向：东南风。
活性炭吸附池工艺设计的探讨
活性炭吸附池工艺设计的探讨 更新时间：2009-11-11 15:50 来源：作者: 阅读：920 网友评论0条 摘要：本文结合水厂活性炭吸附池工艺设计的调整过程，探讨了当前活性炭吸附池工艺设计中普遍关注的问题，包括池型、滤层结构、冲洗方式及冲洗水源等，同时简要介绍了目前我国活性炭吸附池的应用情况。 关键词：活性炭吸附池设计 1 水厂活性炭吸附池工艺设计概况 水厂扩（改）建工程于1999年开始方案设计，2003年被确定为国家“863”课题“南方地区安全饮用水保障技术”的示范工程（以下简称示范工程），水厂扩建工程规模20万m3/d，改建工程规模32万m 3/d，其中常规净化构筑物按新增20万m3/d规模设计，预处理、深度处理、污泥处理按新建52万m3/d规模设计。工程于2003年8月开工建设，目前正在建设中。示范工程以东深引水和东部供水两大水源系统为水源。东深引水水源受到生活性有机污染，氨氮、亚硝酸盐、生化需氧量（BOD5）、耗氧量（KMnO4法）、溶解氧等项目超标。虽然东深引水工程经沙湾生物硝化预处理后，主要控制指标氨氮去除效果良好，实测值可基本符合《生活饮用水水源水质标准》二级水源水质标准，但去除效果不稳定，实测氨氮值和总磷值时有超标。而且即使硝化后，N、P等营养物质仍残留水中，为藻类等水生植物的繁殖提供了条件。示范工程出水水质执行《城市供水行业2000年技术进步发展规划》第一类水司的88项指标，同时课题要求下列指标达到：出厂水浊度低于0.1NTU；高锰酸盐指数低于2mg/L；氨氮低于0.5mg/L。常规净化工艺难以满足原水水质不断恶化、水源微污染日益严重同时出水水质日趋严格的要求。国内外大量的研究试验和工程实践证明，采用臭氧-活性炭深度处理工艺可以有效地去除水的色、嗅、味，降解有机物，灭活细菌和病原微生物，对消毒副产物及其前体物具有很好的去除效果，对内分泌干扰物及其前体物具有一定的控制作用，可明显降低水的致突变活性，并提高水的生物稳定性，使饮用水水质得到极大改善，因此示范工程确定采用臭氧-活性炭吸附深度处理工艺。 由于方案设计时，尚无正式颁布的活性炭吸附池设计的国家级或行业规范，可借鉴的同类型工程也很少，因此主要参照北京市第九水厂活性炭吸附池的型式、反冲洗水力特性并结合水厂新建、扩建系统竖向及平面布置进行设计。 活性炭吸附池按32万m3/d和20万m3/d规模分为两个系统，并与臭氧接触池、臭氧制备间组合布置为集团式构筑物。 活性炭吸附池采用重力式、恒水位、恒速过滤，双排布置，利用新建滤池滤后水重力反冲洗。采用小阻力配水系统。 采用直径为 1.5mm，长2～3 mm的柱状炭，干容重0.495t/m3 ,吸水饱和后的密度为1.28t/m3。 初步设计主要工艺参数见表1。
生物活性炭滤池反冲洗技术的优化
生物活性炭滤池反冲洗技术的优化 张朝晖1 , 吕锡武1 , 乐林生2 , 鲍士荣2 , 陈妍清 1 (1.东南大学环境工程系,江苏南京210096;2.上海市自来水市北有限公司,上海 200082) 摘 要: 反冲洗是生物活性炭滤池运行中的一个关键步骤,合理优化反冲洗过程有助于改善其整体运行性能。为此,采用反冲洗废水的浊度、滤池运行中的水头损失变化、对有机物的去除效 果以及出水细菌数等指标,比较分析了4种不同的反冲洗方式对生物活性炭滤池运行效果的影响,最终认为气水联合反冲洗更适合于生物活性炭滤池。 关键词: 生物活性炭滤池; 反冲洗; 优化 中图分类号:TU991.2 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2005)04-0051-03 Opti m ization of Back w ashi ng T echnology for B iol ogical A ctivated Carbon F ilter Z HANG Zhao -hui 1 , LV X -i w u 1 , LE L i n -sheng 2 , BAO Sh-i rong 2 , CHEN Y an -q i n g 1 (1.D ep t .of Environm ental Eng i n eering,Sou t h east Un iversit y ,N anjing 210096,China;2. Shangha iWater w orks Sh ibei Co .L t d .,Shanghai 200082,China ) Abst ract : Backw ash i n g process is a critica l step i n t h e operation o f b i o log ica l activated carbon (BAC )filter .Opti m izati o n of backw ashing process is favorab le to the i m pr ove m ent of operati o n perfor m -ance as a who le .Therefore ,t h e evaluati v e i n dexes such as backw ash i n g w aste w ater tur b i d ity ,variation i n head loss ,re m oval o f organic po ll u tants ,and bacteria count in treated w ater are used to co m pare and an -alyze the effect of four different backw ash i n g m et h ods on the operation of B AC filter .It is be lieved tha t a ir -w ater backw ashing i s m ost suitab le f o r the filter . K ey w ords : b iolog ical acti v ated car bon filter ; backw ash i n g ; opti m ization 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2002AA 601130) 臭氧)生物活性炭工艺是我国试推广的微污染源水深度处理技术之一。但有关生物活性炭滤池反冲洗方面的研究却很少,而合理的反冲洗方式是确保其正常运行的关键,因此深入研究生物活性炭滤池的反冲洗技术具有重要意义。1 试验方法111 试验装置 试验在上海市杨树浦水厂(以黄浦江水为原水)进行,将常规工艺处理出水作为装置的原水。 具体工艺流程见图1 。 图1 试验工艺流程 F i g .1 Schema ti c diagra m of experi m enta l apparatus 常规工艺出水自高位水箱靠重力进入臭氧接触柱(停留时间为15m i n ,臭氧投量为2m g /L ),再经停留柱释放水中残余臭氧后进入生物活性炭柱(空床接触时间为15m i n ,炭层高为1.2m,采用ZJ 第21卷 第4期2005年4月 中国给水排水C H I NA W ATER &W A S T E WATER V o.l 21N o .4 A pr .2005
水处理设备常用计算公式
水处理设备常用计算公式 基础数据： 直径(D)、填高(H)、流速(S)、比重(ρ)、体积(V)、重量(G)、出水量(Q)、原水硬度(C)、原水含盐量(Y)、再生周期(T)、 再生剂耗量[工业盐(F1)、盐酸(F2)、氢氧化钠(F3) ] 活性炭9元/公斤，石英砂0.7元/kg，树脂9元/kg 机械过滤器一般流速S=8m/h 活性炭过滤器一般流速S=8-10m/h 钠床、阳床、阴床一般流速S=15-20m/h 混床一般流速S=30-40m/h 石英砂比重ρ＝1800Kg/m3 活性炭比重ρ＝450Kg/m3 阳树脂比重ρ＝820Kg/m3(漂莱特) 阴树脂比重ρ＝700Kg/m3(漂莱特) 阳树脂交换容量800mmol/m3 阴树脂交换容量300mmol/m3 1、过滤器： 滤料体积V=0.785×D2×H 滤料重量G=V×ρ 出水量Q=0.785×D2×S 2、钠床：(阳树脂) 滤料体积V=0.785×D2×H 滤料重量G=V×ρ 出水量Q=0.785×D2×S 再生周期T＝V×800×50÷C÷Q 再生剂耗量－工业盐F1＝V×800×1.8×0.0585
3、阳床：(阳树脂) 滤料体积V=0.785×D2×H 滤料重量G=V×ρ 出水量Q=0.785×D2×S 再生周期T＝V×800×58.5÷Y÷Q 再生剂耗量－盐酸F2＝V×800×3×0.0365÷0.35 4、阴床：(阴树脂) 滤料体积V=0.785×D2×H 滤料重量G=V×ρ 出水量Q=0.785×D2×S 再生周期T＝V×300×58.5÷Y÷Q 再生剂耗量－氢氧化钠F3＝V×300×4×0.04 5、混床： (阳、阴树脂比例为1：2；筒体直径<500mm填料高度为1350；筒体直径>500 mm 填料高度为1800：) 阳树脂体积V1=0.785×D2×H÷3 阳树脂重量G1=V1×ρ 阴树脂体积V2=0.785×D2×H×2÷3 阴树脂重量G2=V2×ρ 出水量Q=0.785×D2×S 再生周期T＝V2×300×58.5÷Y÷Q 再生剂耗量－盐酸F2＝V1×800×3×0.0365÷0.35 再生剂耗量－氢氧化钠F3＝V2×300×4×0.04
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究(0002)
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究 论文作者：孙听1 张金松1 葛旭1 朱建国2 李耀宗2 摘要：生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本。本文分析探讨了炭床高度和空床接触时间对生物活性炭滤池净水效果的影响，认为空床接触时间是决定性因素，合理确立了生物活性炭滤池的相关人艺参数。 关键词：生物活性炭滤池空床接触时间炭床高度 前言 随着水源污染的日益严重，为了克服常规处理工艺的不足，满足不断提高的饮用水水质标准，对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。生物活性炭技术能有效去除水中有机物和嗅味等，从而提高饮用水化学和微生物安全性，目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1，2]。该技术要点是：以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜，通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物，同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长活性炭的使用周期。生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本，并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定
关联，在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。 1．试验研究方法 试验工艺流程及装置 本次试验为中试规模，试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤臭氧--生物活性炭，试验装置设于深圳大涌水厂内，包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。740)=740" border=undefined> 活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm，高度为，内部均分两格，采用小阻力配水系统。装填ZJ-15型柱状活性炭，该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g，堆积密度460g/L。活性炭在使用之前，先用未加氯的砂滤出水浸泡1周，再用未加氯的砂滤出水反洗清洁，然后装池。生物活性炭滤池采用下向流型式，进水溶解氧含量一般在/L左右，能充分保证生物降解对溶解氧的需求。滤池采用两段式气水反冲洗，即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲，反冲洗周期为7天。 臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备，以空气为气源、以自来水为冷却介质。预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为和/L左右，水在塔内流速40m/h 左右。主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为/L和6mg/L左右。 试验设计
活性炭滤池的设计
活性炭滤池的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
2.活性炭滤池 1 工艺设计 活性炭滤池采用V型滤池形式，滤速h，炭床厚度为2m，空床停留时间为12min。双排布置，每组5格，共10格，分设于管廊二侧。单格过滤面积158M3。滤料采用四种不同活性炭，活性炭的选择标准根据中试规模试验确定，在安全制水的同时可考察不同活性炭对污染物的去除效能差别。 2滤池反冲洗 根据滤格水位，通过PID调节程序调节清水阀开启度，保证滤格恒水位过滤。根据过滤时间或滤池水头损失设定值两种方式确定是否进行自动反冲洗，也可进行人工强制反冲洗。 建设回用水池用于回收反冲洗用水，所以库容能够容纳一格GAC 滤池的反冲洗水也是反冲洗能否进行的前提条件之一。 滤池采用气水分别单独反冲洗，采用短柄滤头配气配水:单气冲强度55 m3/h/m2，气冲时间3-5min;单水冲强度25耐/h/m2，水冲时间10min左右。冲洗水泵设于活性炭滤池管廊内，冲洗水泵共设4台，3用1备，每台流量1317 m 3/h，扬程10m。冲洗鼓风机及滤池气动阀门采用供气空压机，设在臭氧制备车间旁边。 3设备配置 每格滤池设洗砂槽10根，GAC滤池每格均设置液位计、液位开关和水头损失测量仪。反冲洗水总管、反冲洗气总管、阀门气源总管分别设置压力变送器。GAC滤池出水设置浊度仪、余氯仪。
每格滤池设600x600气动闸板进水阀二只、DN600清水出水调节气动蝶阀、800x800气动闸板排水阀、DN800水冲气动蝶阀、DN400气冲气动蝶阀及DN400初滤水排放气动蝶阀各一只，DN80排气气动蝶阀三只。清水出水阀采用调节阀，以滤格内恒水位控制阀门开启度。阀门气源由空压机系统提供。 活性炭滤料采用高压水水射器水力输送，每格滤池设二根DN100进炭管和出炭管，管材为不锈钢。
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1 试验方法 1.1 工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC BAC滤池横断面尺寸为500 mm×500 mm，高度为4.92 m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187 mg/ g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1
试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5 mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9 min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7. 57 m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6 mg/L左右。 1.2 反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5 m，冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s)，冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、1 2、14L/(m2·s)，水冲历时约为10 min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29 ℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。 2 结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示，其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105［2、3］，故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。 2.1 水反冲
混凝-臭氧-超滤工艺处理活性炭滤池反冲洗废水
混凝-臭氧-超滤工艺处理活性炭滤池反冲洗废水 随着饮用水安全保障需求的提升，以臭氧-活性炭滤池为代表的深度处理工艺得到普遍应用，这使水厂反冲洗废水量进一步增加。目前国内大多水厂将反冲洗废水直接排放，而对活性炭滤池反冲洗废水进行处理与利用，一方面可以提高水厂对水源水的利用率，另一方面可以降低废水的排放量，从而对环境的保护、水资源的节约以及节水型社会的建设具有重要意义。 近年来，超滤工艺普遍应用于饮用水处理与废水处理中，但膜污染成为其推广应用的瓶颈问题。平板陶瓷膜较有机膜抗污染程度高，而且易清洗，使用寿命长。因此，采用平板陶瓷膜超滤工艺对活性炭滤池反冲洗废水进行处理极具技术可行性。 活性炭滤池反冲洗废水水质特性复杂，想要实现超滤完全净化回用，保证生物和化学安全性以及控制运行过程中的膜污染，必须要组合一定的预处理工艺。董岳等采用混凝-超滤的方法来处理活性炭滤池反冲洗水，李平波等采用混凝-粉末活性炭-超滤工艺对滤池反冲洗水进行处理，W ANGH等采用预氧化减少饮用水再利用过程中的膜污染问题。但少有人采用混凝-臭氧-超滤的方法来处理活性炭滤池反冲洗废水，关注消毒副产物前体物和嗅味物质去除效果的研究也较少。因此，本文采用混凝-臭氧-超滤组合工艺，对苏州某水厂活性炭滤池反冲洗废水进行处理，研究组合工艺对各项指标的净化效能，以期为水厂反冲洗废水的处理提供理论依据与技术支撑。 一、材料与方法 1.1 试验水样 苏州某水厂活性炭滤池共10座，日处理量30万t，反冲洗周期为7d，反冲洗程序为气冲5min、静置3min、水冲6min。其中气冲强度为35~36m3/(m2·h)，水冲强度为17~18m3/(m2·h)。将水厂活性炭滤池反冲洗废水作为试验水样。试验水样常规水质参数见表1。由表1可以看出，活性炭滤池反冲洗废水特点为高浊度与高有机物含量并存，且微生物含量也较高。 1.2 试验装置与流程 采用小试试验进行研究，试验装置见图1。
详细介绍活性炭过滤器原理及技术参数
活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水族箱中，难以控制，很少采用。 活性炭过滤器原理及技术参数分析 一、活性炭过滤器作用原理 活性炭是一种很细小的炭粒单位面积有很大的微孔，通常我们叫他毛细管孔。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，在与与水中杂质充分接触。这些杂质能被吸附在微孔中，从而去掉水中胶体等杂质。活性炭还能吸附水中的CL离子以及臭氧，对水中的有机物也有一定的吸附能力，能明显的对水中的色素进行吸附，在水处理行业一般我们要求碘值在700mg以上，这样的活性炭的吸附能力较强。 二、活性炭过滤器制作结构 活性炭过滤器一般采用不锈钢304材质，碳钢材质，因为活性炭吸附水中CL等氧化剂、金属离子，微孔中的细菌以及化学物质，对罐体产生腐蚀，所以一般活性炭过滤器内要衬胶防腐。 三、活性碳过滤器技术参数 1、过滤速度：8-12m3/h 2、工作温度：常温工作压力 3、反洗压缩空气量：18-25L/m2.S 4、滤料层高：1000-1200mm 膨胀率50% 5、反洗强度：9-15L/m2.S 6、反冲洗时间：4-6分钟 四、活性炭过滤装置的工作方式： Ⅰ采水：生水自活性炭塔槽上方流入，经活性炭过滤装置下方流出，而得到去除杂质、臭味等水质。 Ⅱ逆洗：目的为逐出活性炭上方之沉积物。经一段时间的过滤后，若干杂质沉积在活性炭上方排出并除去。 Ⅲ沉整：在逆洗时活性炭会上浮，逆洗完成后将所有阀门关闭使活性炭因重力而沉下。 Ⅳ洗净：在逆洗时恐有杂质附在活性炭下面，用正洗来洗净以免在采水时候污染水质。
活性炭过滤器操作说明书精编版
活性炭过滤器操作说明 书精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
某某发电有限责任公司 厂区外排废水达标排放工程废水收集及 处理设备 活性炭过滤器 操作维护手册 编制： 审核： 批准： 第一章设备介绍 1．工艺原理及工艺参数： 工艺原理： 活性炭吸附器的使用：由于活性炭具有吸附性和比表面积非常大的特性，活性炭广泛运用于各个领域。水处理可用于去除水中的有机物和游离氯以保护后续设施。 活性炭过滤主要时去除水中的有机物和游离氯，防止水中游离氯对反渗透膜的氧化性破坏。研究表明，用活性炭过滤法除去水中游离氯能进行的很彻底。活性炭脱氧并不是单纯的物理吸附作用，而是在其表面发生了催化作用，促使游离氯通过活性炭虑层时，很快水解。活性炭能吸附水中的余氯有机物等，对某些阳离子也有一定的吸附作用，当过滤达到一定时间或活性炭过滤器进水压力的差值大于时，需进行反洗；当吸附量达到吸附容量时，活性炭就需要更换。按理论估算，吸附塔中活性炭可以使用2年以上，其实际使用寿命取决于进水水质和使用条件。
主要技术参数： 1.2.1型式与型号①型号：DN3200 ②型式：垂直圆筒 1.2.2数量： 6台 1.. 每台设备出力①正常出力 80T/h ②最大出力 96T/h 1.2.4 运行流速①正常流速： 10m/h ②最大流速 12m/h 1.2.5 设备直径/壁厚 3224/12 mm ①直径：Φ3200mm（内径） ②直筒壁厚：12mm ③封头厚度： 14 mm ④直边高度： 3500mm ⑤总高度： 5877 mm 1.2.6 设计压力：水压试验压力： 1.2.7 反洗膨胀高度： 1000 mm 1.2.8 运行压差①正常出力压差：②最大出力压差： MPa 1.2.9 设备荷重①空载荷重： 9000kg ②运行荷重： 52000kg 1.2.10本体（包括封头）材质：Q235-B 器外管系、管件：20#钢 1.2.11 衬里(防腐) ①衬里(防腐)材料: 半硬耐酸橡胶②衬里(防腐)层数: 2 ③衬里厚度： 3+2mm 1.2.12 内部装置 ①上部进水配水型式型式/材质：母支管结构/316不锈钢 ②下部出水配水型式型式/材质：穹型覆盖式多孔板/钢衬胶 孔板型式：直流多孔板 石英砂/卵石垫层