粉末活性炭投加系统应用于给水厂的设计

粉末活性炭投加系统应用于给水厂的设计    技术咨询：13964692971宋工 

       自20世纪20年代美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的臭味以来，该技术在水处理行业中的应用越来越多。我国近年来也己有给水厂在预处理中采用粉末活性炭提高出水水质，并己在水源突发性污染应急处理中作为一种主要的应对技术。

       粉末活性炭投加的方法有两种，即干式投加和湿式投加。干式投加采用水射器作为主要投加工具。湿式投加则要先将粉末活性炭配成一定浓度的炭浆，再用泵投加。干式投加法以变频螺旋送料机控制粉炭投加量，一般每台干投机（由料仓与送料机构为主组成）配置一台变频螺旋送料机，如果投加点较多需要对每点较控制，则需要较多的干投机设备。此外，由于干投中粉末活性炭与水不宜混合，因此在设备设计中就要解决好投加水射器喉管的易堵塞问题。湿式投加法可采用一台或较少数量设备配置好一定浓度的炭浆，通过多台计量泵准确定量投加到多个投加点，在制备投加过程中炭粉不会随空气飞扬，操作环境较好，系统使用较为成熟稳定，因此目前给水处理中通常使用湿投法。

投加量及投加浓度的确定

       粉末活性炭的投加量一般需根据水质污染状态确定。《室外给水设计规范》中规定投加量“宜为5~30mg/L”。考虑将来水质污染暴发的可能性，并结合抗震救灾水处理应急方案，粉末活性炭大投加量确定为30mg/h粉末活性炭炭浆质量分数一般为5%一10%。但在湿式投加中多采用5%，这样可使炭浆快速扩散，与水体充分混合，同时避免了投加管道易堵塞和其他机械故障。

投加点的选择

      为充分发挥粉末活性炭的吸附作用，需要使其与水充分混合，并保证足够的接触时间（一般接触时间30~60min）和尽量避免吸附被干扰。故而，合适的粉末活性炭投加点非常重要。对于常规的混凝、沉淀、过滤水处理工艺，粉末活性炭的投加点可以有以下二种选择：原水吸水井投加、混凝前端投加、滤池前投加。

       一般认为，在吸水井投加能较充分地发挥粉末活性炭的吸附作用，但存在着与后续混凝工艺竞争去除有机物的问题。如果吸附与混凝竞争严重，将降低活性炭的吸附作用，造成投加量增加，处理成本加大。在混凝前端投加，理论上分析认为投加混凝剂后，在絮凝池中形成的微小絮体尺度发展到与粉末活性炭颗粒尺度相近的位置应作为较佳投加点。在该点投加既可在一定程度上避免竞争吸附，又可使絮体对粉末活性炭颗粒的包裹作用小，可以充分发挥粉末活性炭的吸附效率。

       滤前投加，不存在吸附与混凝竞争问题，但粉末活性炭进入滤池后，可能会堵塞滤料层使滤池的工作周期明显缩短。此外，粉末活性炭还有穿透滤层现象，而目吸附时间难以得到保证。

因此，实际工程设计中，投加点的选择需要结合以上特征，再根据原水水质和水厂处理工艺特点、水力条件综合考虑决定。