可吸附污染物应急处理技术

可吸附污染物应急处理技术第一页，共二十九页，编辑于2023年，星期五概述我国供水系统应急净水存在的问题（1）城市净水工艺普遍不具备应对水源突发性污染的处理能力现有处理工艺仅针对满足标准的水源水质设计，一般未留处理余量（2）缺乏全面系统的应对突发性水源污染的城市供水应急净化技术第二页，共二十九页，编辑于2023年，星期五重金属污染物应急处理技术2藻类及微生物应急处理技术4还原性污染物应急处理技术33可吸附污染物应急处理技术31主要内容第三页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术渭河漏油事故第四页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术安徽潜山自来水污染事件

第五页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术1.1活性炭对污染物的吸附特性基本特性具有巨大的表面积（800-1300m/g）吸附性能好表1不同种类有机物在活性炭上的吸附特性容易吸附的有机物难以吸附的有机物1.芳香溶剂类苯、甲苯、硝基苯等2.氯化芳香烃多氯联苯、氯苯、氯萘等3.酚和氯酚类4.多环芳烃类二氢苊、苯并芘5.农药及除草剂类

DDT、艾氏剂、氯丹、六六六等6.氯化烃四氯化碳、氯烷基醚等7.高分子烃类染料、石油类、胺类、等1.醇类2.低分子酮、酸、醛4.高分子有机物或胶体有机物3.糖类（含淀粉）5.低分子脂肪类第六页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术影响吸附的主要因素吸附质的物理化学性质平衡浓度吸附速率吸附质的分子大小温度影响图1粉末活性炭对硝基苯的吸附效果快速吸附基本饱和吸附平衡第七页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术吸附容量图2粉末活性炭对硝基苯的吸附等温曲线第八页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术水源水质对吸附性能的影响图3原水和去离子水配水中硝基苯去除效果和速率比较第九页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术温度对吸附性能的影响图4不同温度下粉末活性炭对硝基苯吸附过程的影响第十页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术1.2粉末活性炭应急吸附工艺粉末活性炭的选择图5不同材质活性炭对硝基苯的吸附性能粉末活性炭的吸附能力：与碘值、亚甲蓝值等参数有关，与材质、粒径大小没有直接关系。第十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术1.2粉末活性炭应急吸附工艺粉末活性炭的选择图6不同粒径粉末活性炭对硝基苯的吸附速率（左）和吸附容量（右）第十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术表2粉末活性炭性能参考指标项目GB/T13804-92、JWWAK113-1974部分控制指标

碘值（mg/L)亚甲兰值（mg/L)强度（%)充填密度（g/cm)粒度（200目通过率%)干燥减量（%)pH值灼烧残渣（%)镉Cd（mg/L)锌Zn（mg/L)氯化物（%)铅Pb（mg/L)砷As（mg/L)电导率（s/cm)≥800～1000≥90～120≥85.0～90.0≥0.32≥80.0～90.0≤10.0

7.0～11.0≤5＜50＜0.5＜10＜1＜2＜900第十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术粉末炭投加方案取水口投加粉末活性炭原水粉末活性炭混凝剂出水取水口与净水厂之间的距离最好满足1～2小时以上的输水时间输水时间小于30分钟，需要增加粉末活性炭的投加量限制性因素图7取水口投加粉末活性炭工艺流程图吸水井泵站混合絮凝沉淀滤砂消毒第十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术水厂内投加粉末活性炭原水粉末活性炭混凝剂出水图8水厂内投加粉末活性炭工艺流程图粉末炭吸附时间不足水厂混凝反应时间一般不到30min，吸附时间短，吸附能力发挥不足，需加大粉末炭投加量限制性因素混合絮凝沉淀砂滤消毒第十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术投加活性炭时，同时投加混凝剂会对活性炭的吸附性能产生明显影响吗？图9铝盐混凝工艺对活性炭吸附性能的影响

图10

铁盐混凝工艺对活性炭吸附性能的影响第十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术粉末活性炭投加系统粉末活性炭投加方法粉末炭投加方法干式投加法湿式投加法

★设备比较简单，占地面积减少

☆

设备易出故障，需要配备专门的维护人员

☆

需要设专门的炭浆池，占地面积较大，设备也较复杂

★计量精确，混合均匀图11干式粉末活性炭投加示意图图12湿式粉末活性炭投加示意图第十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术粉末活性炭包装及拆包方式包装方式散装大包装（500～1000kg）

★设备投资少，运行成本低，工人劳动强度小，操作环境无粉尘外泄等

☆

要求水厂与厂家距离较近，方便运输

☆

投加时劳动强度较大，设备防尘要求较高

★采购不受地域限制，购买数量灵活等小包装（20～25kg）

★投资成本较少，运行费用不高，劳动强度小，粉尘外泄小，购买不受地域限制等拆包方式人工拆包自动拆包

★适用于短时、应急性投加

☆

新建水厂、水厂改造不建议使用

★可实现自动控制和防尘防泄漏要求，工作环境好，劳动强度小第十八页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术粉末活性炭投加系统的组合工艺组合工艺大包装自动拆包湿式投加散装炭压力上料湿式投加系统小包装真空上料干式投加系统小包装自动拆包湿式投加系统

★设备比较简单，占地面积小，集成度高，整体密封性好

☆

干粉投加机需要专门维护

★投加精确，运行稳定，能通过配管实现多处同时投加

☆

占地面积大，投资较大

★设备简单，投资少，劳动强度小，工作环境好

☆需水厂和活性炭厂家距离较近，运输方便

★设备集成度好，自动化程度高，占地面积小粉尘泄漏少，系统较稳定可靠，适用于大中型水厂图13小包装真空上料干式投加系统示意图图14小包装自动拆包湿式投加系统示意图图15散装炭压力上料湿式投加系统示意图图16大包装自动拆包湿式投加系统示意图第十九页，共二十九页，编辑于2023年，星期五粉末活性炭投加系统设计注意事项远离氯和二氧化氯投加点。一般在投加粉末活性炭时不进行预氯化处理。投加浓度5-50mg/L为宜。炭浆料调配浓度5-10%为宜。注意防火、防爆，需设淋浴室。可采取强制扩散措施增强吸附效果。1可吸附污染物应急处理技术第二十页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术1.3颗粒活性炭改造炭砂滤池法颗粒活性炭分类柱状炭

直径一般为1.5～2mm，长度为3～5mm破碎炭

粒径一般为2～4mm颗粒活性炭滤池应急处理能力考虑因素：能应对的最高污染物浓度在持续污染时能使用的最大寿命与活性炭滤池对该污染物的吸附带高度、活性炭吸附性能下降速度有关第二十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术新颗粒活性炭滤池a.总数据b.局部放大图17新颗粒活性炭滤柱对不同浓度硝基苯原水吸附效果表3不同原水硝基苯浓度下GAC滤层工作带高度（8m/hr滤速）硝基苯浓度（mg/L）工作带高度（mm）0.0171400.0852600.2113600.2980.341460560第二十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术旧颗粒活性炭滤池表4使用135天前后性质变化碘值亚甲兰值苯酚值水分1008mg/g211mg/g169mg/g5.02%757mg/g143mg/g132mg/g38.5%使用前使用后a.总数据b.局部放大图17旧颗粒活性炭滤柱对不同浓度硝基苯原水吸附效果第二十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术颗粒活性炭滤池的应急运行时间图18新颗粒活性炭应对超标12倍污染的运行时间试验第二十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术颗粒活性炭的应用形式应用形式活性炭滤池活性炭压力过滤器

★对事故污染物有一定的应对能力

☆

应急能力随颗粒炭的使用时间延长而降低

☆

应急应对超标10倍以上的污染物时其有效工作时间十分有限

★可用于常规处理工艺水厂应对应急事件炭砂滤池

★可用于应对水源水硝基苯污染事故

☆

使用规模非常有限图19GHT型活性炭压力过滤器简筒图第二十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术1.3活性炭应急吸附工艺比较表5两种活性炭应急吸附工艺特点比较粉末活性炭吸附工艺优点缺点实施方便，使用灵活，可根据水质改变活性炭投加量，在应对突发污染时可采用大的投加计量，几乎不影响产水能力。部分细炭末被混凝去除的效果较差，会进入滤池，增加滤池负担，造成过滤周期缩短。此外，已吸附有机污染物的废气炭应妥善处置，防止二次污染。颗粒活性炭吸附工艺可长期稳定地吸附水中的微量污染物，直至活性炭饱和后再挖出废炭进行再生。吸附时间有限，不适宜单独用于应急处理。经济单价：5000～6000元/吨药剂成本：0.05～0.06元/m3

单价：5000～7000元/吨药剂成本：2.31元/m3第二十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期五1可吸附污染物应急处理技术1.4典型案例——2005年松花江硝基苯水污染事件2005年11月30日13时36分，中石油吉林化学工业公司