2022年粉末活性炭吸附技术处理源水臭味应用研究报告.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用粉末活性炭吸附技术处理源水臭味的应用讨论张素霞1 郭强 1 马刚 1 于建伟2 李涛 2 杨敏 2 王东升 2 李宗来 2 1 北京自来水集团有限责任公司2 中国科学院生态环境讨论中心摘要：随着水资源日益紧缺、水质恶化,原水嗅味问题成为我国自来水厂迫切关注的水质问题；本讨论对北京市地表水水源突发嗅味问题进行了较为全面的分析,确定2MIB为水体主要致嗅物质；常规工艺不能有效解决嗅味问题,采纳粉末活性炭可以有效地吸附嗅味物质,经试验讨论及运行验证,在原水 2-MIB 浓度 100ng/L 以上的条件下,可将出厂水2-MIB

2、 浓度掌握在 10ng/L 以下,解决了因嗅味引起的用户投诉关键词： 嗅味； 2-MIB ；粉末活性炭；常规处理；引言随着生活水平的提高,人们对饮用水的质量提出了更高的要求；合乎需要的饮用水必需拥有良好的视觉、嗅觉和味觉；水的感官性状是人们对饮用水质量的直观判定,是评判水质的重要依据；感官性状指标包括：水的色度、嗅味、和混浊度 用水质量的最早的参数,由于它能被饮用者最直观地判定1；而嗅和味是人类评判饮 2；饮用水中显现令人厌恶的气味是一个全球性的问题,在美洲、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讨论方面起步早,在嗅味分析检测方法,水源地污染源种类及其成因和去除

3、技术讨论方面都取得了许多成果；早在1993 年,日本便规定了采纳粉末活性炭处理 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；随着水库蓄水量的逐年削减,水库富养分化程度加剧,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,用户反映剧烈；后经试验讨论,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,自来水公司间续接到用户投诉,并有上升趋势,虽经提高高锰酸钾投药量,仍不能完全解决管网水嗅味问题；为此,第九水厂采纳 粉

4、末炭与活性炭滤池联用技术对饮用水中嗅味开展处理讨论,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 原水藻类分析富养分化水体发生异嗅的藻类和放线菌在新陈代谢过程中产生的发臭物使水体产生异嗅2；通过对密云水库长期监测,发觉藻类高发期为春秋两季,尤以秋季最高；见图1；同样嗅味投诉大事的显现也具有肯定的规律性,春秋季节多发,且秋季特别明显；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用万个 L 图 1 密云水库藻类变化规律由图

5、 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%；在工艺中通过提高高锰酸钾投加量,提高加药量强化混凝沉淀工艺后,便可掌握出厂水嗅味,用户投诉很少；2005 年由于转变藻类的监测方法,藻类总体数量较往年下降了 4 倍左右；依据对密云水库藻类品种的分析可以发觉在蓝绿藻衰退后和上升阶段,用户嗅味反映最剧烈,与相关讨论成果规律相同 2、6；1000.0万个 L 100.010.0藻类总数 蓝藻门隐藻门1.02005.04.112005.05.092005.06.092

6、005.07.122005.08.012005.09.052005.10.112005.11.162005.12.06甲藻门0.1金藻门硅藻门裸藻门绿藻门图 2 2005 年水库藻类分类构成1.2 水库原水中的嗅味物质分析目前,已被查明的致嗅物质主要是 2-MIB 二甲基异莰醇）和 Geosmin Inlet 取水口）取样位置Surface表层）第 2 页,共 11 页Middle geosminng/L嗅 味 物 质 去 除 率 ）54 90 原水156.1 1.31一期进水280.6 1.41 煤池出水128.2 1.53炭后水27.3 n.a. 回流水373.2 n.a. 管网水28.4

7、 n.a. 注：高锰酸钾投加率1.2mg/L 2.2 回流水质对原水水质的影响通过表 2 看出,混合有回流水的一期进厂水,嗅味物质浓度增加幅度特别大,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,因此讨论回流水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,复原部分炭吸附才能的作用；基于分析结果,打算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；表 3

8、 炭池反冲水嗅味物质检测结果1C系列 2炭池反冲1min 2-MIBng/L ）GEOSMIN1.52.0图 4 不同预臭氧投加量对MIB 和 geosmin 的去除试验结果 80 602h-MIB 2h-geosmin 16h-MIB 16h-geosmin40200051015202530PAC 投加量 mg/L名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 7 2h 和 16h 平稳条件下不同120100PAC 投量对 MIB 和 geosmin 的去除结果 60 40SXPAC-MIB SX

9、PAC-geosmin NXPAC-MIB NXPAC-geosmin200051015202530PAC dosemg/L图 8 不同粉末炭对 MIB 和 Geosmin 去除结果 0.60.4高锰酸盐 1.0PACL20 高锰酸盐 1.0PACL150.202015 PAC投加量 mg/L1018图 9 不同混凝剂投加率条件下粉末炭投加量与嗅味关系试验个人资料整理仅限学习使用110 100 9080 70 60 50 40 30投加粉末活性炭 滤池总水头缺失 变化未投加粉末活性 炭滤池总水头损 失变化20 10005101520时间 h图 13 粉末活性炭中试投加试验滤池总水头缺失记录任何

10、技术方案的实施,都必需对现有水厂生产工艺不能有过大的扰动；滤池的滤程和出水浊度是直接关系到技术参数的牢靠性和可实施性；由图13 可见,投加粉末炭与未加试验条件对比,虽然对滤池滤程无缩短的影响,相反有延长的趋势；通过加药絮凝过程,炭颗粒与药剂形成絮体的颗粒比一般絮体比重大,有利于沉淀；依据滤池水头缺失增长趋势来看,达到 36 小时反冲周期的可能性很大；因此投加粉末炭对滤池滤程和出水浊度无明显负面影响,建议生产中投加 15mg/L 粉末炭,净水药剂 PAC20mg/L ；2.5 粉末活性炭的生产应用与实际成效2.5.1 粉末炭的投加粉末活性炭可采纳干法和湿法投加两种方式；干法投加利用水射器将粉末炭

11、投入水中,湿法投加就将粉末炭配成乳液加注；由于时间紧迫,没有条件购置溶炭搅拌和加药设备实现湿法投加,在应急生产应用中利用水射器将粉末炭与水混合制浆后,加入原水输水管路,见图 14；由于水中余氯与粉末炭发生氧化仍原反应,削减粉末炭对目标化合物的去除率,进厂水应停止预加氯 6；粉末炭至调流阀后自用水配制水射器粉炭乳液图 14 密云粉末炭投加示意图名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用2.5.2 粉末炭投加成效经过静态试验、中试连续试验,最最终9 月 21 日准时向密云调流阀后投加了15 mg/l

12、的粉末炭,经十几个小时的输送,次日上午10： 00 到达净配水厂；滤池滤程略有缩短,其它各项水质指标均正常,符合水质标准；由此管网水水质有了极大的改观,用户反映由开头的每日二十余个降低到无,比较圆满的解决了管网水嗅味的问题；9 月 26 日管网水检测 MIB 浓度为 6.5ng/l ,无嗅味,到了预期的目的；25 日开头便无用户反映,粉末活性炭处理突发嗅味成效令人中意,见图 15；用户反映户数30 25 20 15 10 5 06 日12 日18 日20 日24 日25 日日期图 15 2005 年 9 月粉末炭应用前后管网嗅味3 结论与建议3.1 结论1）2005 年水库原水主要致嗅物质为2

13、-MIB 二甲基异莰醇）,采纳高锰酸钾预氧化,常规处理与活性炭滤池工艺不能中意去除水中高浓度的嗅味物质；2）确定了原水投加粉末炭延长吸附时间提高吸附成效,与现有活性炭深度处理工艺形成双 重水质保证的应急技术措施；3）通过粉末炭对嗅味物质吸附特性曲线,确定粉末炭选炭方法和投加量运算方法；4）讨论得出了在嗅味高发期,准时调整炭池反冲,回流水对嗅味物质具有富集作用的结 论；3.2 建议1）建议粉末活性炭技术应作为地表水厂常备技术措施,应对水体突发嗅味和有机污染物对 水质的影响；2）回流水量占进厂水量的 以单独处理；5,水质恶化期间对水厂工艺处理成效影响巨大,必需尽快加3）连续深化系统地讨论嗅味发生规

14、律,建立嗅味发生预警系统,准时采纳粉末炭进行处 理,防止再次引起被动；4）考察粉末炭在输水管道中的沉积状况；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用参考文献1）生活饮用水卫生标准DB5749-85 ） P43 范晓军中国建筑工业出版2）微污染水源水处理王占生 刘文君中国建筑工业出版社3）国际饮用水水质标准汇编日本生活饮用水水质标准）1993.1.1 张金松社4）饮用水强化处理技术高乃云 严敏 乐林生等 化学工业出版社5）当代给水与废水处理原理许保玖 龙腾锐 高等训练出版社6）水源异臭和给水除臭谢志平 中国城镇供水协会安徽分会70 Water Treatment Plant Design Third Edition , American ）名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页