浙江更换饮用水厂活性炭

　　更换饮用水厂活性炭

　　由于气候变化，许多天然饮用水中的天然有机物增加。这些有机物可以与氯结合形成致癌消毒副产物，促进水中细菌的再生，产生颜色、味道和气味，进一步影响饮用水的质量。活性炭过滤是许多饮用水净化设施的一步，可以提高分布式水质的稳定性。

　　更换活性炭，改善饮用水过滤

　　介绍的饮用水处理厂有七个使用活性炭的过滤器，可以从上游上流式快速砂滤器接收过滤液。活性炭(图1)来自两个大厅的水从两个相反的方向进入七个过滤器。过滤器中的介质由三层组成。过滤器每96小时反洗一次饮用水厂的成品水，以清洗吸附的絮凝物，限制过滤器上的生物生长。所有过滤器炭之前，所有过滤器都含有老化活性炭(>3年)。可以看出，假设每个过滤器都是物理和生物过滤器，3年后活性炭几乎没有吸附能力，因此必须定期更换活性炭。

　　改进活性炭过滤系统

　　我们研究了五种活性炭过滤器，其中三种在实验过程中进行了改造(F4，F6和F7)两者作为未改造的对比。由于活性炭之前没有采样点，为计算进入每个过滤器的水量，建立了一个数值模型。这表明A室向过滤器F1，F6和F7供水，而B室则向过滤器供水F3，F4和Rf5供水。参考滤波器Rf主要从A室接收水(73%来自A室)。因此，将修改的滤波器F6和F7.参考滤波器Rf2.比较修改后的滤波器F4.参考滤波器Rf5(图1)比较。

　　上流砂滤清器和活性炭平行下游滤清器的示意图。深灰色框架(F4，F6和F7)是活性炭过滤系统过滤系统，浅灰色框架(Rf2和Rf5)是未改造的参考活性炭。有附加过滤器(F1和F3)。

　　在本研究的实验过程中，活性炭的修改如下：在改进的活性炭过滤器中，10%的床高饱和活性炭被新的活性炭取代，新的活性炭浸泡在清水中24小时，去除过滤介质中的任何吸附空气。改造过程中，改造后的过滤器无法工作，水流增加到其他过滤器。为避免在实验过程中破坏饮用水的整体供应，依次改造不同的过滤器。使用新活性炭补充过滤器大约需要40小时，包括以下步骤：

1. 安装液压泵和喷射器，操作过滤器周围的抽吸软管，从过滤器上去除顶部活性炭浆液。泵送时间与需要去除的活性炭质量成比例。

   
   

　　2.将浸泡过的新活性炭分配到旧过滤材料上。分配时间与需要更换的活性炭质量成正比。

　　3.黑色碳粉和灰分通过反复冲洗过滤器从新活性炭中消除。**个过滤液通常被丢弃，因为高细颗粒。反洗时间与补充活性炭的质量成正比

　　在恢复使用过滤器之前，通常要检查生物水质。

　　新型活性炭具有微孔结构，预计有利于小型有机化合物相对于大型有机化合物的吸附。由于现有活性炭的密度和尺寸与添加的活性炭相似，它们将在反冲洗过程中完全混合，使新的活性炭分布在整个活性炭过滤器中。重要的是，添加的活性炭密度与现有活性炭相匹配，并在整个过滤器中均匀分布。否则，过滤介质会完全清洗，反洗过程中可能会冲洗掉活性炭。

　　改造后的(F6，F7和F4)和参考(Rf2和Rf5)过滤器中活性炭去除有机物级别的效率。误差棒表示通过误差传播计算的标准误差(N=4)。

　　提高活性炭过滤器中有机物的去除效率

　　所有光学活性(吸收/发荧光)有机物和有机碳的整体去除效率如图2所示。该图上的误差条表示由误差传播方法计算的标准误差，并且对于荧光测量而言*小。图2显示，以有机碳为代表的宽有机池和非荧光有机池UV与吸收分数相比，本研究中的生物过滤器优先去除有机成分。相对较低的有机碳去除表明大多数有机物池由非荧光部分组成，去除相对较差。但活性炭补充后，包括有机碳在内的所有三级去除都得到了改善，表明对有机物去除有积极的整体影响。由于与新活性炭无关的生物去除，增加的去除*有可能归因于对新活性炭过滤材料的吸附。

　　活性炭更换的经济方面

　　从经济角度来看，添加一层活性炭比再生或更换一整罐活性炭更经济。虽然改造活性炭过滤器有一定的固定成本（如管理和安装时间、泵的收集和安装、生物测试），但大部分成本与要更换的活性炭数量成正比，提取和分配泵的时间、反洗时间、运输和处置成本）。生物活性炭系统的运行成本远低于活性炭系统，估计节约2-3倍，使用寿命延长4-5倍。90%的过滤介质保持在活性炭生物过滤器中，因此在改善新活性炭吸附的同时，生物降解继续有助于去除有机物。