深度处理生物活性炭对微量污染物的吸附及解吸与颗粒活性炭滤料的更换周期
2021-05-12吴声达陈朝湘陈妙玲吴婉华
吴声达,刘 哲,陈朝湘,陈妙玲,吴婉华
(广州市自来水有限公司,广东广州 510000)
华南地区某水厂以O3-BAC深度处理工艺运行14年,炭滤池在改善水质和应对水源突发污染中起到重要的作用。但是炭滤料在应对微量污染中的屏障作用和更换周期、性能等指标,国内尚未有相关文件指引,该水厂水源地曾出现铊微量污染情况。
本文利用小型炭柱模拟实际生产运行的炭滤池。该水厂水源常年为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类。净水工艺主要流程:原水—前臭氧接触—混和絮凝反应—平流沉淀—V型砂滤池过滤—后臭氧接触—生物活性炭滤池过滤—出厂净水。炭滤池单池滤面均为91 m2,滤料层从上往下:Φ1.5 mm柱状颗粒活性炭层(厚度为2.0 m),石英砂层(厚度为0.4 m),砾石垫层(厚度为0.1 m)。颗粒活性炭设计装填主要性能要求:活性炭为柱状、煤质,亚甲蓝吸附值≥150 mg/g,碘吸附值≥800 mg/g等。检测结果显示,炭滤料的亚甲蓝和碘吸附值等指标已明显下降,出现不同程度的粉末化和破碎现象,炭滤池活性炭层高度下降。
1 材料和方法
1.1 试验装置与进水水质
选用新炭和已使用1年、5年、10年的活性炭滤料,在炭滤池50 cm深处采集活性炭样本,模拟实际生产工艺参数,装填试验设备。试验炭柱采用Φ0.3 m×5 m不锈钢材质柱子,内部装填2 m高活性炭。炭柱进水取自生产中炭滤池待滤水,臭氧投加量为0.3~0.8 mg/L,滤速为2 m3/h,污染物采用蠕动泵投加,滤后水在炭柱底部出水口取样。进水水质如下:NH3-N<0.05 mg/L,亚硝酸盐氮<0.001 mg/L,pH值为7.4~8.0,CODMn为0.5~0.9 mg/L,挥发酚<0.002 mg/L,铊<0.000 05 mg/L,臭氧为0.06~0.10 mg/L。检测项目、检测仪器和方法依据如表1所示。试验装置如图1所示。

表1 检测方法及试验仪器Tab.1 Test Methods and Experimental Apparatus

图1 试验装置图Fig.1 Experimental Setup
1.2 微量污染物处理
装填好活性炭后稳定运行一段时间,投加氯化铵测试活性炭吸附稳定性,再投加苯酚1.5 h,苯酚投加量为0.002~0.011 mg/L,测试吸附效率。……
