凈水處理中活性炭的用量分配及作用

                                                      2016年05月31日

                                                      凈水處理中活性炭的用量及分配:同一炭罐中的活性炭和石英砂及交換樹脂的分配

                                                       

                                                      1、石英砂做底層厚度為罐體的四分之一;
                                                      2、填裝交換樹脂厚底為罐體的四分之一;

                                                      活性炭在上層多填裝一些,這樣處理出來的水質,純凈、甘甜。

                                                       

                                                      活性炭在凈水中的作用:

                                                      凈水用活性炭采用優質的椰殼或果殼為原料,經炭化、活化而制成椰殼活性炭、果殼活性炭。在活化過程中形成大量的各種形狀的細微孔隙,構成了巨大的具有吸附作用的比表面積,其比表面積為5001200m2/g。而其比表面積越大,吸附效果就越好。

                                                      從而使得活性炭在凈水處理中可去除水中臭味、色度、余氯、膠體、有機物(合成洗滌劑、農藥、除草劑、殺蟲劑、合成染料、三鹵甲烷、鹵乙酸、內分泌干擾物如鄰苯二甲酸酯PAES)、重金屬(如汞、銀、鎘、鉻、鉛、鎳等等)、放射性物質等;钚蕴渴莾羲髦惺褂米钤、應用最廣泛且很實用的凈水材料。不僅一般活性炭凈水器,在家用反滲透純水機,以及多數超濾、陶瓷、KDF、UV等凈水器中,都會用到活性炭。

                                                       

                                                      活性炭在凈水處理中存在的負面影響:

                                                       

                                                       

                                                       

                                                      1)活性炭吸附了大量的有機物,這些有機物會成為細菌等微生物的營養,細菌會在活性炭的微孔中大量繁殖增生。從而有可能會導致出水中菌族總數超標;
                                                      2)
                                                      凈水器中的活性炭在微生物催化作用下,把水中氨氮轉化為亞硝酸鹽氮,常出現凈水器出水中的亞硝酸鹽比進水高出很多倍。亞硝酸鹽本身不是致癌物質,但它與水中胺類物質反應生成的亞硝胺是強致癌物質;
                                                      3)
                                                      在活性炭吸附過濾的出水加溴樹脂(溴代聚苯乙烯海因)過濾或UV殺菌是解決水中微生物超標的好方法。如凈水產品行業中,家用反滲透純水機的后置活性炭濾芯中會加上一小段溴樹脂,出水即為無菌,很受消費者的青睞。


                                                      活性炭在凈水處理中的吸附機理:主要為物理吸附,即范德華力-范德華力( Van der Waals bonds)一定距離內的原子之間通過偶極發生的相互作用,本質上也是靜電引力。活性炭通過物理吸附可去除水中的有機物、膠體等。其次還有一定的化學吸附:化學反應及催化作用
                                                      C + Cl2 + H2O → CO +2H+ + 2Cl-
                                                      C + ClO- → CO + Cl-
                                                      C +2NHCl2 + H2O →CO + N2 + 4H+ + 4Cl-

                                                      如何提高活性炭在凈水器的凈水效果
                                                      1
                                                      、選擇質量好的活性炭。

                                                      凈水用活性炭的標準目前有:
                                                      (1)GB/T7701.4——1997
                                                      《凈水用煤質顆;钚蕴俊
                                                      (2)GB/T13803.2——1999
                                                      《凈水用木質活性炭》
                                                      (3)DL/T582——2004
                                                      《火力發電廠水處理用活性炭使用導則》
                                                      (4)LY/T1331——1999
                                                      《凈水用載銀活性炭》
                                                      國家標準(1)、(2)和林業行業標準(4)測碘吸附值和亞甲基藍吸附值,主要反映活性炭中微孔的多少;電力行業標準(3)測活性炭對天然水中四種有代表性的有機物(腐殖酸、富里酸、木質素、單寧)的吸附容量和吸附速度,主要反映活性炭中過渡孔的多少.凈水器生產廠選擇凈水器用活性炭時,建議按(3)方法來選擇較好的活性炭。
                                                      此外,水份(≤10%,越小越好)、強度(≥95%,越大越好)、粒度(≥95%,家用凈水器用顆;钚蕴拷ㄗh選用1632目即Φ1.30.6mm的粒徑)都是必須考核的指標。

                                                       

                                                      2、凈水器制造廠應該采購質量好的活性炭,并抽查和檢測每批進貨的活性炭,以防購進劣質產品。

                                                      現在市場上很多活性炭都摻有回用料,有的甚至于全部是回用料。活性炭生產廠購進用戶已使用過并報廢的活性炭,再回爐處理一下,有的甚至放露天場院在太陽下曬干后即充新品賣出或摻進新活性炭中,以降低成本和售價,上海疾控中心就曾檢測到活性炭濾芯CODMn去除率為零的怪事。另外,還有水洗,應該用純水,但成本高,很多活性炭廠沒有純水裝置,就用河水、井水甚至用臭水溝中的水去洗炭,這樣的活性炭都被污染了。所以千萬不要買太便宜的活性炭使用。活性炭凈水器在到達額定總凈水量時,其化學耗氧量CODMn去除率和總溶解性有機炭DOC去除率均應≥25%,前者在城鎮建設行業標準CJ3023和衛生部《生活飲用水水質處理器衛生安全與功能評價規范——一般水質處理器》(2001)中均有規定,后者在CJ3023中有規定。

                                                       

                                                      3、活性炭發揮凈水作用,不論物理吸附還是化學吸附,都需要一定的時間。因此,凈水器生產廠要改進活性炭過濾器或活性炭濾芯的設計,盡可能增加水和活性炭的接觸時間,接觸時間=炭柱長度/水在炭柱中的流速,增加炭柱長度和活性炭用量,降低水的流速,都能延長水和活性炭接觸時間,提高活性炭的凈水效果和出水水質。

                                                       

                                                      (1)對大型活性炭水質處理器來說,在機械行業標準JB/T2932-1999《水處理設備技術條件》中規定,以去除游離子氯為目的,水在活性炭過濾器中的流速應≤20m/h,出水水質為殘余氯<0.1mg/L;以去除有機物為目的,水在活性炭過濾器中的流速應≤10m/h,出水水質為CODMn<2mg O2/L。在大型反滲透裝置的預處理中,余氯和有機物都應去除,則取流速為10 m/h,如以活性炭濾層高1m計算,那么水和活性炭的接觸時間為0.1h,6分鐘。

                                                       

                                                      (2)對家用活性炭凈水器來說,很難做到有這么長的接觸時間。在城鎮建設行業標準CJ3023-1993《活性炭凈水器》中,沒有給出接觸時間或水流速等具體數據,但其5.2.1規定,活性炭過濾器過濾柱的有效高度與直徑之比采用26為宜,實際上也是增加炭柱高度,延長水和活性炭接觸時間,防止水不與炭接觸而穿透。有些凈水器采用多級活性炭濾芯,也是這個作用。總之,活性炭與水接觸時間越長,吸附效果越好。

                                                       

                                                      4、活性炭凈水器使用說明書,應告誡用戶,開啟凈水器后,要放掉一部份水,把凈水器濾筒、管道中的積水排放掉,然后再接取新鮮過濾水使用。否則,經長時間浸泡,活性炭中細菌會大量繁殖超標,亞硝酸鹽也可能增多。因此一定要把凈水器中的殘積水先放掉。
                                                      5
                                                      、活性炭凈水器使用說明書,應告誡用戶,活性炭要勤換,一般半年就要更換。活性炭在凈水處理中吸附有機物飽和后,非但不能再起到吸附和凈水作用,反而會釋放出有害物質,使凈水器成為污水器”。
                                                      凈水器行業在發展和不斷升級中,活性炭的技術也在不斷的發展及更新。作為與凈水器結緣已久的伴侶”,活性炭一直發揮著它應有的作用,當然,隨著技術的發展,我們也期待有更好的活性炭品種的出現,給我們的凈水器事業錦上添花。


                                                      來源:東莞市立凈碳業化工有限公司

                                                      在線客服

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