论文部分内容阅读
摘要：随着技术的提高，煤质活性炭的应用空间更为广阔。饮用水处理作为活性炭最为基本的运用，受到了国家及专家的高度重视。煤质活性炭在饮用水处理中，主要是在深度处理中担当臭氧生物活性炭的角色。本文就煤质活性炭的种类进行区别分析，在饮用水处理过程中对活性炭选择的要求，以及在饮用水处理过程中的运用进行分析总结。
关键词：煤质；活性炭；饮用水处理
目前，我国饮用水质量普遍不高，饮用水安全问题相当严峻。而煤质活性炭以其良好的吸附性跃入专家的眼帘。自从进入二十一世纪以来，煤质活性炭在饮用水处理中得到了较为广泛的应用，同时，臭氧/生物活性炭工艺通过进一步的研究，得到了更为广泛的使用。新技术的使用，极大的保证了饮用水的安全卫生，从而有利于市民的身体健康。
一、煤质活性炭的种类
煤质活性炭的分类标准有很多，按工艺分，可以分为柱状活性炭原煤、压块破碎活性炭、破碎活性炭和柱状破碎活性炭。还有按形状区分为颗粒活性炭和粉末活性炭。本文就形状分类进行阐述，为其应用介绍做铺垫。
（一）颗粒活性炭（GAC）
颗粒活性炭的原料是优质的无烟煤，外观为黑色颗粒，形状不一，孔隙发达，吸附效果好，可多次反复利用。颗粒活性炭主要应用于气体净化处理，饮用水净化处理，回收溶剂等。颗粒活性炭因其生产工艺简单，可反复使用而备受青睐。
（二）粉末活性炭（PAC）
粉末活性炭原材料较多，为木材、果壳、煤、焦碳、石油残渣等，外观为暗黑色，吸附性能好，化学性能稳定，耐高温强酸碱。粉末活性炭难以多次利用，再生较为困难。主要用于突发性水源事故和处理生物预处理中。粉末活性炭因生产工艺简单、生产成本低，受到普遍的使用。
二、饮用水处理中活性炭的选择
当一个水厂进行活性炭的选择时，通常采用招标的形式。从历年各地的招标文件上来看，还是存在一些问题的。
（一）片面的重视煤炭指标
煤炭的指标主要有活性炭典值、苯酚吸附值、亚甲蓝吸附值等等，但这些仅仅代表着活性炭对典分子、苯酚分子、亚甲蓝分子的吸附效果较好，这并不能表示全部，单考虑这几项是远远不够的，我们还需要考虑其他问题。所以说，如果水厂片面的重视煤炭指标，将会造成因投资过大，效果较小而亏损的现象。
（二）无实验基础的选择
对投标的煤质活性炭没有进行模拟实验，采集数据，而是因为种种人际关系而确定投标人。这种现象危害性更大，会直接造成水厂输出水质的质量下降，严重的还会给饮用者带来身体上的伤害。
综上所述，饮用水生产公司要综合考虑其吸附性，活性炭典值、苯酚吸附值、亚甲蓝吸附值，炭型、炭种等等，参照德国标准化学会（DIN）、美国自来水工程协会（AWWA）和中国城镇建设行业标准，严格依据《煤质颗粒活性炭净化水用煤质颗粒活性炭》（GB/T7701.2-2008）和《选择饮用水处理用煤质活性炭》（CJ345-2001）的要求，进行标底的选择，这样才能在最大程度上，做到工厂经济效益和社会效益的结合。
三、煤质活性炭在饮用水处理中的应用
（一）颗粒活性炭在饮用水处理中的应用
1.颗粒活性炭吸附技术
颗粒活性炭吸附技术可以说是一种较为成熟的技术，在美国90%以上的水厂都使用这种技术，但是单纯的颗粒活性炭吸附技术对颗粒活性炭的吸附力要求较高，在使用过程中，需要经常性的对颗粒活性炭进行再生，这在无形中就增加了资金的投入。
2.生物活性炭使用技术
正因为颗粒活性炭吸附技术存在着一定的劣势，故而，专家研究出更有效的饮用水处理技术，这就是生物活性炭技术。其主要特点就是：先吸附后分解，对水中的污染物进行强有力地吸附，然后进行生物分解，集吸附与降解为一体，可去除颗粒活性炭和微生物单独使用时不能去除的细小污染物，更好的提高了污染物的去除效果。同时还延长了颗粒活性炭的再生时间，降低了资金的投入。而且，生物活性炭使用技术生产设备简单，可以全自动化控制，无形中节约的人力。
（二）粉末活性炭在饮用水处理中的应用
1.粉末活性炭的单独使用
目前，在常规水处理过程中，仅仅需要粉末活性炭就能很好的解决问题。但是，在投入点的选择方面还是存在一定的技术的。粉末活性炭可以在取水口、絮凝前、絮凝中、过滤前等处投入，如何在辨别水质的基础上，准确的选择投入点和投入量，这是专家需要思考的问题。为此，专家制定的以下操作原则：投加剂量视所处理水质而定，一般为10～15mg/L，污染较严重时可加至40mg/L或更多；当原水嗅阈值为90，粉末活性炭投量为40mg/L时，出水无异嗅异味；在水处理系统中投加粉末活性炭，滤后水的色度能降低1～2倍，基本达到无味。
2.粉末活性炭与高锰酸钾合用
高锰酸钾也有较好的吸附力，于是专家对高锰酸钾和粉末活性炭进行性能上的分析，发现两者是可以相互融合的，且能够明显的提高絮凝效果，从而提高对细小的污染物的去除效果。同时，粉末活性炭与高锰酸钾合用还能去除嗅味，而且还节省20%的粉末活性炭，可以说，粉末活性炭与高锰酸钾合用是一种创造性的突破，具有极大的实用价值。
3.粉末活性炭与硅藻土合用
硅藻土是一种硅质沉积岩，形状为多孔疏松状，将其和粉末活性炭混合后使用，可进一步提高对污染物的吸附作用。其优势主要在于可以去除难以去除的有机污染物。粉末活性炭与硅藻土合用拥有较强的去除有机物味和嗅的能力，可以用于浊度<20NTU的微污染水的直接处理。
结束语：
市场上存在较多品种的活性炭产品，煤质活性炭与其他活性炭相比，具有许多优势，在加上专家对煤质活性炭的开发创新研究，使得其在国内饮用水处理中的应用逐渐增加，在今后的饮用水深度处理中拥有更为广阔的前景。
参考文献：
[1] 蔡孟哲，王郑，徐晶晶等.煤质活性炭对水中 DBP 的吸附效能研究[J].环保科技，2014，（1）：1-5，9.
[2] 张旭，李文贵，吴淑梅等.煤质活性炭在饮用水处理应用中值得探讨的问题[J].中国个体防护装备，2011，（1）：17-20
[3] 段友丽，周婷，王晋等.煤质活性炭在饮用水处理中的应用[C].//中国水协设备材料委第四届水厂净化工艺设备暨水质检测设备应用技术交流研讨会论文集.2012：345-351.
关键词：煤质；活性炭；饮用水处理
目前，我国饮用水质量普遍不高，饮用水安全问题相当严峻。而煤质活性炭以其良好的吸附性跃入专家的眼帘。自从进入二十一世纪以来，煤质活性炭在饮用水处理中得到了较为广泛的应用，同时，臭氧/生物活性炭工艺通过进一步的研究，得到了更为广泛的使用。新技术的使用，极大的保证了饮用水的安全卫生，从而有利于市民的身体健康。
一、煤质活性炭的种类
煤质活性炭的分类标准有很多，按工艺分，可以分为柱状活性炭原煤、压块破碎活性炭、破碎活性炭和柱状破碎活性炭。还有按形状区分为颗粒活性炭和粉末活性炭。本文就形状分类进行阐述，为其应用介绍做铺垫。
（一）颗粒活性炭（GAC）
颗粒活性炭的原料是优质的无烟煤，外观为黑色颗粒，形状不一，孔隙发达，吸附效果好，可多次反复利用。颗粒活性炭主要应用于气体净化处理，饮用水净化处理，回收溶剂等。颗粒活性炭因其生产工艺简单，可反复使用而备受青睐。
（二）粉末活性炭（PAC）
粉末活性炭原材料较多，为木材、果壳、煤、焦碳、石油残渣等，外观为暗黑色，吸附性能好，化学性能稳定，耐高温强酸碱。粉末活性炭难以多次利用，再生较为困难。主要用于突发性水源事故和处理生物预处理中。粉末活性炭因生产工艺简单、生产成本低，受到普遍的使用。
二、饮用水处理中活性炭的选择
当一个水厂进行活性炭的选择时，通常采用招标的形式。从历年各地的招标文件上来看，还是存在一些问题的。
（一）片面的重视煤炭指标
煤炭的指标主要有活性炭典值、苯酚吸附值、亚甲蓝吸附值等等，但这些仅仅代表着活性炭对典分子、苯酚分子、亚甲蓝分子的吸附效果较好，这并不能表示全部，单考虑这几项是远远不够的，我们还需要考虑其他问题。所以说，如果水厂片面的重视煤炭指标，将会造成因投资过大，效果较小而亏损的现象。
（二）无实验基础的选择
对投标的煤质活性炭没有进行模拟实验，采集数据，而是因为种种人际关系而确定投标人。这种现象危害性更大，会直接造成水厂输出水质的质量下降，严重的还会给饮用者带来身体上的伤害。
综上所述，饮用水生产公司要综合考虑其吸附性，活性炭典值、苯酚吸附值、亚甲蓝吸附值，炭型、炭种等等，参照德国标准化学会（DIN）、美国自来水工程协会（AWWA）和中国城镇建设行业标准，严格依据《煤质颗粒活性炭净化水用煤质颗粒活性炭》（GB/T7701.2-2008）和《选择饮用水处理用煤质活性炭》（CJ345-2001）的要求，进行标底的选择，这样才能在最大程度上，做到工厂经济效益和社会效益的结合。
三、煤质活性炭在饮用水处理中的应用
（一）颗粒活性炭在饮用水处理中的应用
1.颗粒活性炭吸附技术
颗粒活性炭吸附技术可以说是一种较为成熟的技术，在美国90%以上的水厂都使用这种技术，但是单纯的颗粒活性炭吸附技术对颗粒活性炭的吸附力要求较高，在使用过程中，需要经常性的对颗粒活性炭进行再生，这在无形中就增加了资金的投入。
2.生物活性炭使用技术
正因为颗粒活性炭吸附技术存在着一定的劣势，故而，专家研究出更有效的饮用水处理技术，这就是生物活性炭技术。其主要特点就是：先吸附后分解，对水中的污染物进行强有力地吸附，然后进行生物分解，集吸附与降解为一体，可去除颗粒活性炭和微生物单独使用时不能去除的细小污染物，更好的提高了污染物的去除效果。同时还延长了颗粒活性炭的再生时间，降低了资金的投入。而且，生物活性炭使用技术生产设备简单，可以全自动化控制，无形中节约的人力。
（二）粉末活性炭在饮用水处理中的应用
1.粉末活性炭的单独使用
目前，在常规水处理过程中，仅仅需要粉末活性炭就能很好的解决问题。但是，在投入点的选择方面还是存在一定的技术的。粉末活性炭可以在取水口、絮凝前、絮凝中、过滤前等处投入，如何在辨别水质的基础上，准确的选择投入点和投入量，这是专家需要思考的问题。为此，专家制定的以下操作原则：投加剂量视所处理水质而定，一般为10～15mg/L，污染较严重时可加至40mg/L或更多；当原水嗅阈值为90，粉末活性炭投量为40mg/L时，出水无异嗅异味；在水处理系统中投加粉末活性炭，滤后水的色度能降低1～2倍，基本达到无味。
2.粉末活性炭与高锰酸钾合用
高锰酸钾也有较好的吸附力，于是专家对高锰酸钾和粉末活性炭进行性能上的分析，发现两者是可以相互融合的，且能够明显的提高絮凝效果，从而提高对细小的污染物的去除效果。同时，粉末活性炭与高锰酸钾合用还能去除嗅味，而且还节省20%的粉末活性炭，可以说，粉末活性炭与高锰酸钾合用是一种创造性的突破，具有极大的实用价值。
3.粉末活性炭与硅藻土合用
硅藻土是一种硅质沉积岩，形状为多孔疏松状，将其和粉末活性炭混合后使用，可进一步提高对污染物的吸附作用。其优势主要在于可以去除难以去除的有机污染物。粉末活性炭与硅藻土合用拥有较强的去除有机物味和嗅的能力，可以用于浊度<20NTU的微污染水的直接处理。
结束语：
市场上存在较多品种的活性炭产品，煤质活性炭与其他活性炭相比，具有许多优势，在加上专家对煤质活性炭的开发创新研究，使得其在国内饮用水处理中的应用逐渐增加，在今后的饮用水深度处理中拥有更为广阔的前景。
参考文献：
[1] 蔡孟哲，王郑，徐晶晶等.煤质活性炭对水中 DBP 的吸附效能研究[J].环保科技，2014，（1）：1-5，9.
[2] 张旭，李文贵，吴淑梅等.煤质活性炭在饮用水处理应用中值得探讨的问题[J].中国个体防护装备，2011，（1）：17-20
[3] 段友丽，周婷，王晋等.煤质活性炭在饮用水处理中的应用[C].//中国水协设备材料委第四届水厂净化工艺设备暨水质检测设备应用技术交流研讨会论文集.2012：345-351.