濮慶嬌 盧文漢 高永生 張煒
昆明市自來水總公司

　　摘要：在試驗室的小型試驗的基礎上，進行生產性試驗，對粉末活性炭對有機物的去處效果進行比較考查。實驗結果表明，粉末活性炭在處理低濁高藻水，具有較好的去處效果。

1 前言:

　　近年來，隨著工業的迅速發展，人們生活水平的提高以及人口數量的增加, 生態環境的破壞，工業用水量及生活用水量都不斷增長，相應的污水排放量也增大，使得水環境中的污染物質日益增多,特別是有機化合物和藻類的含量大幅度升高，水體嚴重富營養化，飲用水源污染問題愈加突出。
　　水體中種類繁多的有機物使飲用水中出現異常的色、嗅、味，并可能對人體產生危害作用。各國研究人員對水中的有機污染越來越重視，相繼采用各種方法去除水中的有機污染物，如臭氧氧化法、活性碳吸附法、高錳酸鉀氧化法、紫外光催化氧化法等，這些方法對水中的有機污染物在不同程度上有一定的去除效果。
　　滇池作為昆明的主要飲用水源之一，地處低緯度，高海拔的亞熱帶地區，年溫差小，為弱堿性水體，具有藻類繁殖生長的適宜條件；加之滇池水域廣闊而淺，多年來多種營養物質、有害物質、泥沙等通過點污染源與非點污染源進入滇池，使水體嚴重富營養化。以滇池水作為源水的第五，六自來水廠采用常規的氣浮處理工藝，對有機物和藻類的去除效果不太理想，為了提高飲用水水質,應采取相應的深度處理工藝。

2 研究內容及源水水質特點，檢測項目：

　　目前用于去除水中有機物的方法很多，其中粉末活性炭法在國內外已有較長的應用歷史。本試驗中，我們針對粉末活性炭吸附法進行初步的探索研究，主要在實驗室試驗的基礎上，進行生產性試驗，尋求粉末活性炭吸附的合適工藝形式和設計參數。
　　采用粉末活性炭吸附工藝，其目的是降低水體中的溶解性有機物含量，同時粉末活性炭也能去除異嗅、異味物質，提高飲用水水質。
　　粉末活性炭的吸附，因其顆粒小，比表面積大，吸附速度較快，一般情況可與混凝過程相結合，直接投加到源水中，吸附效果特別顯著，同時可增加絮凝礬花的核心作用，提高懸浮顆粒的碰撞機會，可提高混凝工藝的處理效果，并有利于浮渣的去除。
　　滇池位于城市下游，長期以來受到嚴重污染，水體急劇惡化，嚴重富營養化，具有濁度低，有機物和藻類含量高的特點，以滇池為水源的水廠，采用常規的氣浮處理工藝，其處理工藝主要包括以下幾個步驟：

　　從水廠的運行情況看，采用常規處理工藝，是可以達到國家飲用水水質標準的，但從發展趨勢看，隨著新的水質標準的出臺，對飲用水水質有了更高的要求，為次我們必須采用更先進的處理手段，確保飲用水質量。
　　本試驗分兩個階段，第一階段是在實驗室內利用小型振蕩試驗來評價粉末活性碳對有機物的吸附效果；第二階段是在前期工作的基礎上進行生產性試驗。
　　試驗源水為滇池水，常年渾濁度較低，藻類含量高，有機物含量高，其水質狀況如表一：

　　主要測試項目為：
　　化學耗氧量（錳法）（COD－Mn），溶解性有機物（DOC），紫外消光值（SAC-254nm）。

3 試驗結果與分析：

3.1 小型振蕩試驗結果和分析：
　　將粉末活性炭在95^oC下干燥24小時，將水樣用0.45μm的濾膜進行過濾，測定其SAC-254nm、DOC、COD值，用錐形瓶分別取250ml的水樣，投加不同量的粉末活性炭（PAC），放入恒溫振蕩器中振蕩48小時后停止振蕩，用0.45μm的濾膜將水樣過濾，立即進行測定。
　　試驗結果如表二、表三、圖一，圖二：

　　上圖反映了不同種類的粉末活性炭在不同投加量出水的COD－Mn，DOC，SAC消光值去除率之間的相關關系，可以看出粉末活性炭對SAC，COD，DOC有良好的去除效果，盡管這三項指標側重反映的水體中的有機物不一定相同，但在各種不同源水水質條件下，它們對有機物總量及其去除率所表達的相關性良好，均可作為總有機物去除的指標參數。
　　從圖中可以，隨著PAC投加量的增加，對水中有機物的去除率在逐漸遞增，當PAC的投加量為10mg/l時，去除率約為20％；但當PAC投加量增加到30－40mg/l時，去除率可達40％；當PAC投加量達一定程度時，對有機物的去除率則可達80％以上。
3.2 生產性試驗結果和分析：
　　試驗池為第五自來水廠南氣浮池六號，其處理水量為600m³/h ,粉末活性炭的投加點選擇在投加絮凝劑的同時投加，經混合反應后進入氣浮池，絮凝物氣浮至表層，清水進入出水槽，在氣浮池的接觸時間約為15-20分鐘。
　　根據實驗室小型試驗的結果，我們選擇投炭量分別為10mg/l和30-40mg/l進行生產性試驗, 結果如圖三、圖四、圖五、圖六：

　　從圖中可以看出,投加粉末活性炭可以有效地去除水中的有機物，與生產氣浮池相比有較高的去除率。當粉末活性炭投加量為10mg/l時,去除率可提高20%；而當粉末活性炭投加量增加到30-40mg/l時，去除率可提高到40%以上，這是其它工藝無法達到的。
　　從試驗結果可以看出，粉末活性炭的投加對SAC-254nm消光值的去除效果特別明顯。眾所周知，SAC消光值主要指水體中芳香族化合物的含量，而這一類化合物是使水體產生嗅、味和色度的主要原因，因此粉末活性炭可以有效地改善水體的嗅、味、色度。但在實際生產中運用時，不僅要考慮對有機物的去除效果，還應考慮我們的經濟承受能力。

4 結論:

　　1.實驗室試驗和生產性試驗的結果表明，粉末活性炭法可以有效地去除水中的有機物質。
　　2.用粉末活性炭去除有機物，同時還能有效地改善水體的色、嗅、味，處理后水體透明無色。
　　3.粉末活性炭可以有效地去除水體中的有機物，明顯提高飲用水水質，其去除效果取決于粉末活性炭的投加量，隨著投加量的增加，去除效率明顯提高。
　　4.投加粉末活性炭后，將增加生產成本，綜合考慮粉末活性炭對有機物的去除效果和經濟承受能力，建議在源水水質較差的情況下，可選擇投加一定量的粉末活性炭，建議投加量30-40mg/，以提高飲用水水質。