1、1粉末活性炭在天津水厂引黄水源应急处理中的应用摘 要：为解决黄河水的水质较滦河水差等问题，天津自来水集团投资建设凌庄水厂、杨柳青水厂、芥园水厂应急处理设施建设。采用粉末活性炭投加技术去除水中的色、嗅、味、有机物等，适应引黄水源的水质变化。 关键词：粉末活性炭；预沉池；吸附 中图分类号：TU991.35 文献标识码：A 文章编号： Powdered activated carbon in the emergency treatment of Yellow River in water treatment plant in Tianjin Zhang Jinghua, Zang Xiaogang,
2、 Liu Chao, Li Yue Abstract: Facing the problem of poorer water quality of the Yellow River water, Tianjin Waterworks Groups Lingzhuang plant, Yangliuqing plant, Jieyuan plant take emergency treatment facilities. Powdered activated carbon dosing using the technology of removing the water color, smell
3、, taste organics to adapt the changes in the water quality of the Yellow River water. Keywords: Powdered Activated Carbon; Pre-sedimentation tank; Adsorption 2项目背景 近十余年，天津供水发生了较大的变化，在2002、2003、2004、2009 年，曾引黄河水入津调剂。尤其是 2006 年执行国家饮用水卫生新标准后，对供水水质有了更高的要求，而且随着天津经济的不断发展，供水水量呈逐年增长趋势。 在 2009 年引黄期间，根据 2009
4、年天津市发改委引黄工程批复的内容和实际的需求，天津自来水集团对津滨水厂、凌庄水厂、杨柳青水厂、芥园水厂进行应急设施建设，确保天津供水的安全。 原水水质分析 作为长距离输水的水质情况参考，列出引黄济津水源情况（详见表1） 。 表 1 引黄原水水质表 黄河水在长距离输送中易受到有机污染, 对比引滦水水质指标，引黄水的突出问题是：氨氮指标要普遍大于滦河水，引黄水氨氮指标 5时间属于 III 类及 III 类以上水体标准；大肠杆菌超出引滦水的几十倍。 粉末活性炭在饮用水处理中的应用 活性炭吸附是去除饮用水中的有机污染物的有效方法之一，可吸附去除原水中的大量低分子量有机物，而且价格便宜，基建投资省，不需
5、增加特殊设备和构筑物，应用灵活，尤其适用于水质季节性变化大、有3机污染较为严重的原水预处理。在不增加大量投资的条件下，能取得满意的处理效果，也适合于我国现有常规处理工艺的改造。 目前粉末活性炭技术已在天津市芥园水厂新建 50 万吨/日工程和新开河 100 万吨/日工程中运用并取得良好的效果。 3.1 粉末活性炭的选择 粉末活性炭炭种的选择应根据原水的水质状况特别是有机物的分子量分布及其性质确定。根据天津市自来水集团常年的运行经验及国家 863计划“北方地区安全饮用水保障技术”的部分成果，选择采用活性炭粒度大于 200 目，活性炭填充密度 400g/L 的产品。 3.2 粉末活性炭的投加方案比较
6、 根据实验结果，粉末活性炭对水中有机物的吸附分为两个阶段，第一阶段主要吸附低分子量物质，在低分子量有机物质吸附基本达到平衡时，再吸附大分子有机物。 3.2.1 预氧化前投加时，活性炭颗粒可有效地吸附低分子有机物，而对混凝可去除的有机物去除率不高，从而可以在保证充分的吸附时间的同时，又可有效的避免与混凝的竞争。 3.2.2 混合池投加时，粉炭对有机物的去除效果也较好，可解释为由于粉末活性炭被絮体包裹的程度与混凝剂的投加量有很大的关系。混合池投加时，水中颗粒仅以脱稳胶体或微絮体形式存在，絮体对粉炭的包裹作用很小，使得粉炭对水中有机物初期的强烈吸附作用得以较充分的发挥。 3.2.3 反应池投加效果较
7、差，一方面是絮体对粉末活性碳的包裹作用4增强，另一方面，由于活性炭颗粒带负电，不利于絮体的成长，影响了混凝对有机物的去除效果，从而此处投加对有机物的总体去除效果不高。经过以上分析，粉末活性炭在预氧化前投加去除率最高。 3.3 氧化剂对粉末活性炭的影响 3.3.1 水中残留氯对粉末活性炭的吸附效果有一定影响，根据相关资料，粉末活性炭应与氯相隔半小时投加。 3.3.2 粉末活性炭与高锰酸钾联用具有互补性，高锰酸钾预氧化可以改善粉末活性炭的吸附特性，粉末活性炭能够吸附部分有害的氧化中间产物，使饮用水更加安全可靠。同时粉末活性炭还能够使水中剩余的高锰酸钾还原，避免由于过度投加高锰酸钾而造成水中锰含量过
8、高。 3.4 工程设计实例 经过上述分析，黄河水在长距离输送中易受到有机污染，需要投加粉末活性炭来处理，天津市自来水集团对凌庄水厂、杨柳青水厂、芥园水厂均采取应急处理设施建设。具体建设情况见表 2 表 2 各水厂粉末活性炭间建设情况 活性炭投加装置为机电一体化产品，用于粉末活性炭的干法投加。投加系统由料仓、精密输料双螺旋、传动机构等组成。根据投加率和取水量精确、连续地将粉末活性炭投加到高速射流混合器中。粉末活性炭投加泵频率根据净水车间进水流量自动控制。 5结语 上述介绍的芥园水厂、凌庄水厂、杨柳青水厂粉末活性炭投加间工程已经于 2010 年建成并投入使用。在引黄和夏季水质恶化期间，对水中的色、嗅、味、有机质去除效果显著，取得了良好的水质保障效果， 粉末活性炭作为一种良好的具有吸附性能的药剂，由于基建投资省、使用效果良好，已经越来越多的运用在新建和改扩建水厂中。 参考文献 应维琪,常启刚,张巍等.简易水处理活性炭的选择和应用方法J.环境污染与防治,2005,（26）：430-436 丁桓乳,闻人勤等.水处理活性炭的选择指标问题J.中国给水排水,2000（16）：19-23
