商人博客 产品产品公司买卖经批发直达求购信息资讯论坛商友 活性炭吸附技术处理源水臭味的应用研究(2010/09/02 11:50) 跟着生活水平的提高,许多人对饮用水的质量提出了更高的要求。合乎需要的饮用水必须拥有良好的视物感觉、嗅觉和味觉。水的感官性状是许多人对饮用水质量的直观判断,是评价水质的重要依据。感官性状指标包括:水的色度、嗅味、和混浊度1。而嗅和味是人类评价饮用水质量的最早的参数,因为它能被饮用者最直观地判断2。饮用水中出现令人讨厌的气味是一个全球性的问题,在新大陆、澳洲、欧洲、非洲和亚洲的饮用水中普遍存在异味问题,国外在饮用水中嗅味研究方面起步早,在嗅味阐发检测方法,水源地污染源种类及其成因和去除技术研究方面都取得了很多成果。早在1993年,日本便划定了采用粉末活性炭处理2-MIB和Geosmin浓度为20ng/L,活性炭滤池出水浓度为10ng/L3。在给水厂处理嗅味的常用方法有粉末炭吸附和臭氧氧化。第九水厂原水取自密云水库。跟着水库蓄水量的逐年减少,水库富营养化程度加剧,在2002年9月曾经发生局部水华现象,出厂水嗅味一度达到一级,用户反映强烈。后经试验研究,确定了高锰酸钾预氧化技术去除嗅味,出厂水基本无味,用户反映有所缓解。2005年8月,自来水公司陆续接到用户投诉,并有上升趋势,虽经提高高锰酸钾投药量,仍不能彻底处理完成管网水嗅味问题。为此,第九水厂采用粉末炭与活性炭滤池联用技术对饮用水中嗅味开展处理研究,同时,与高锰酸钾和臭氧预氧化进行技术比较,最终确定了粉末炭吸附工艺并建立应急处理方案,改善了出厂水水质。 1原水嗅味问题 1.1原水藻类阐发 富营养化水体发生异嗅的藻类和放线菌在新陈代谢历程中孕育发生的发臭物使水体孕育发生异嗅2。经由过程对密云水库持久监视检测,发现藻类高发期为春秋两季,尤以秋季无上。见图1。同样嗅味投诉事件的出现也具有一定的规律性,春秋季节多发,且秋季尤其较着。 由图1可见虽然2002年藻类总数较2004年少,但由于蓝藻数量占藻类总数的30%以上,引起了出厂水嗅味问题。而2004年9月藻类以硅藻为主,占77%,蓝藻占19%。在工艺中经由过程提高高锰酸钾投加量,提高加药量巩固混凝沉淀工艺后,便可控制出厂水嗅味,用户投诉很少。 2005年由于转变藻类的监视检测方法,藻类总体数量较往年降落了4倍左右。根据对密云水库藻类品种的阐发可以发现在蓝绿藻阑珊后和上升阶段,用户嗅味反映最强烈,与相关研究成果规律相同2、6。 1.2水库原水中的嗅味物质阐发 目前,已被查明的致嗅物质主要是2-MIB(二甲基异莰醇)和Geosmin(土臭素)。为更好的答对原水嗅味问题,经由过程对水库水中嗅味物质进行阐发,发现原水2-MIB为主要致嗅物质6。取水库原水经SDE富集后,经由过程GC-MS进行定性和定量阐发,结果如表1所示。 海内对嗅味物质无量化标准,参考日本饮水标准,嗅味物质2-MIB、Geosmin应达到10ng/L以下;法国相关资料认为当2-MIB浓度在5ng/L时便会孕育发生2级嗅阈值3,因此对5-10ng/L的嗅味物质含量人便可感知。由表1可以确定,2005年原水9月初水库原水2-MIB浓度高达100 ng/l以上,Geosmin浓度较低,水库水致嗅物质以2-MIB为主,超出跨次日本标准10余倍。2-MIB经过九厂常规+活性炭对2-MIB的处理未能达到10ng/L以下,本年度出厂水和管网水主要致嗅物质为2-MIB,Geosmin对出厂水嗅味贡献较小。 2主要处理技术与效验评估 2.1常规+活性炭处理流程对2-MIB的去除效验 第九水厂设计供水能力150万m3/日,分三期建设,水处理工艺均为常规加活性炭深度处理工艺。一期原水为回水流和密云水库水:机械加速澄清池、煤砂虹吸滤池和活性炭滤池。二、三期处理水库水:波形板反映沉淀池、气水反冲煤滤池、炭滤池。 全厂生产工艺流程如图3所示: 由于2005年9月初期,用户对嗅味的反映主要集中在一期供水范围,便对一期各生产环节进行嗅味物质检测。见表2。发现,混合了回水流的一期进水中2-MIB浓度高达280 ng/l。由于生产回水流包括污泥上清液和反冲排水上清液,两水源中浓缩了较高浓度的嗅味物质,活性炭滤池难以全部吸附处理,导致出厂水嗅味浓度较高。原水经过混凝沉淀、过滤等常规水处理单元时对MIB去除效率低54%。经由过程高锰酸钾预氧化、调整混凝药剂的投加量,很难将消融性的嗅味物质去除。虽然经过活性炭工艺的吸附,水厂常规+活性炭工艺对对2-MIB等嗅味物质去除率达到90%,但仍不能达到将炭后水MIB降到10ng/l以下的满意效验3。 2.2回水流质对原水水质的影响 经由过程表2看出,混合有回水流的一期进厂水,嗅味物质浓度增加幅度很是大,说明反冲水中含有高浓度的MIB。由于反冲洗排水约90%的上清液回流至配水井,占一期处理水量的10%以上,因此研究回水流中嗅味物质的变化规律有重要的意义。 由于一期进水嗅味物质比原水浓度高将近一倍,再次对炭池反冲洗排水进行检测,结果如表3所示。反冲初始2-MIB浓度较高,说明水冲也可以起到释放活性炭吸附的污染物,恢复部分炭吸附能力的作用。基于阐发结果,决定将炭池反冲周期由原6天一次缩短到3天一次,缓解由于炭吸附饱和后的嗅味穿透。 由表中数值可以看出,污泥上清液较回水流中嗅味物质含量低,是不是与污泥停留时间较长,受到微生物的降解有关有待进一步研究。 2.3粉末活性炭应急处理方案研究 2.3.1处理水中嗅味物质技术方案比选 臭氧预氧化技术应用于改善饮用水的嗅味,去除色度和农药等有机污染物,但由于装备庞大,耗电量高在海内较少使用。针对嗅味物质进行臭氧氧化试验,臭氧投加量无上2mg/L。 由图4可以看出,预臭氧对MIB和geosmin的去除效率较低,在预臭氧投量达1.5ppm条件下,MIB和geosmin仅能去除25%左右。从试验结果和装备购置周期的角度阐发,臭氧氧化技术不宜作为应急技术方案。 高锰酸钾预氧化技术是第九水厂2002年起头使用,经上面所说的对进厂水嗅味物质阐发结果证明,此项技术已不能满足2005年秋季的水质处理要求。 粉末活性炭是一种具有多孔结构、巨大比表面积和吸附能力的粉状炭。通常采用碳源丰富的木材、煤、骨等材料制成。投加粉末活性炭是饮用水处理中常用的手段之一,具有悠长的历史,技术成熟。早在1927年,美国便采用粉末炭去除水中的苯酚,80年代,有近200家水厂使用粉末炭控制嗅味。我国在1967年便使用活性炭脱色去味,在日本粉末炭的应用更为广泛。粉末炭对于饮用水中大部分有机污染物、有机臭味物质的去除具有广泛适用性。同时,粉末活性炭由于使用方便,可以根据饮用水嗅味的实际情况决定短期或者应急措施处理藻类发作期的嗅味问题。粉末活性炭直接投加到水中,与有机污染物吸附后,可经混凝沉淀和过滤分离出来4、5。由此,确定采用粉末活性炭作为处理九厂嗅味问题的应急处理措施。
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