粉末活性炭在黄浦江原水处理中的应用研究

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近年来,我国大多数城市的水源都受到了不同程度的污染,水质不断恶化,原水中有毒有害化学有机污染物的含量正逐年上升,水源地突发性污染事件日益增加,给饮用水水源带来了严重的威胁。随着新的饮用水水质标准(GB5749-2006)的实施,对饮用水中多种微量有机污染物控制将更加严格,常规净水工艺系统(混凝-沉淀-过滤-消毒)已很难适应从污染的原水中除去有害人体健康污染物的要求,如何有效地应对原水水质情况不断恶化,已成为亟需解决的问题。粉末活性炭吸附技术是应对目前原水处理状况的最有效的方法之一。它可以经济有效地去除水中的微量有机污染物、消毒副产物及前驱物、人工合成物以及其他有毒有害物质,以其独特的安全性,已越来越多被应用于原水的处理。本文考察了活性炭的四项性能指标(苯酚值、碘值、亚甲基蓝值和丹宁酸值)与其比表面积及孔径分布之间的关系;以黄浦江原水为研究对象,考察了三种不同材质(竹质活性炭、煤质活性炭以及木质活性炭),共计十一种不同粉末活性炭对原水的处理性能;以处理黄浦江原水后的耗氧量(CODMn、TOC)、UV254、对两种代表性突发污染物(硝基苯、石油类)以及内分泌干扰物双酚A的去除能力作为指标,进行了吸附容量实验,考察各种炭型应用于处理原水的性能,评价不同炭型对于原水突发污染物的去除效能。研究表明:丹宁酸值能够反映活性炭对于UV254去除性能;苯酚值大小与活性炭对硝基苯的吸附容量一致。同时,模拟实际水厂工艺条件,进行静态模拟吸附实验,考察了粉末活性炭投加点、混凝剂、粉末活性炭种类及投加量对原水处理效果的影响。结果表明:粉末活性炭最佳投加点为吸水井处;混凝剂聚合氯化铝优于聚合硫化铁;5#兴长木质炭在所有炭型中,其综合处理性能最优;4#兴长木质炭对硝基苯和双酚A的去除效果最好;相比于木质和煤质炭,竹质活性炭对石油类污染物的吸附性能更优;同时静态模拟吸附试验验证了吸附容量实验的结论。
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