粉末活性炭在预涂膜过滤中的应用.doc

粉末活性炭在预涂膜过滤中的应用 (同济大学) 金 伟 范瑾初 摘 要 粉末活性炭在硅藻土预涂膜过滤中的应用研究 ( 简称 PD F 技术) 结果表明, PD F 技术用 于饮用水的深度处理, 不仅能进一步降低水浊度, 而且快速、有效地去除水中的有机污染物, 特别是对卤 代烃的去除更为有效, 同时不致产生微生物大量繁殖的问题。 关键词 粉末活性炭; 硅藻土; 吸附; 预涂膜过滤 1 前言 面对日益受到污染的饮用水水源以及饮用水水质 标准的日益严格化, 如何改善饮用水水质, 特别是如何 有效去除饮用水中的微量有机污染物, 已经成为一个 急待解决的问题。 基于活性炭优良的有机物去除效果, 目前国内外 学者进行了大量的理论与实际研究。当前对粉末活性 炭的应用研究, 共同的特点是将膜法 (M F、U F ) 优良的 过滤性能与粉末活性炭高效的吸附作用相结合, 达到 去除饮用水中有机污染物特别是“三致”性物质的目 的。但是膜法高能耗以及膜通量的局限性, 仍旧是这些 处理工艺达到广泛应用的主要障碍。 介绍一种新型的粉末活性炭应用技术, 即利用粉 末活性炭吸附与硅藻土过滤相结合的工艺, 以去除饮 用水中的微量有机污染物, 对饮用水做进一步的深度 净化, 这种工艺简称“PD F ”工艺。 2 实验方法 预涂阶段: 将配制成一定浓度的硅藻土与粉末活 性炭混合浆液“预涂剂”泵人过滤器中, 预涂剂在过滤 器内循环 15～ 30m in 后, 在滤元表面形成厚度约 1～ 2mm 的滤膜。 图 1 1. 调节水箱 4. D E 过滤器 PD F 技术工艺流程示意图 2. 附加剂投加箱 5. 流量计 3. 预涂箱 过滤阶段: 通过阀门切换, 待处理的饮用水因内外 压力差通过预涂膜时杂质颗粒被截留。为了减缓压力 差的增长, 在过滤的过程中需要投加适量的硅藻土和 粉末活性炭混合粉末, 称为“附加剂”, 以不断形成新的 疏松滤膜, 达到减缓压力差的增长、延长过滤周期。 反冲洗阶段: 当过滤周期达到时, 采用反向水流进 行冲洗, 将截留的杂质和滤膜冲掉以便重新预涂。一般 反冲洗强度为 8～ 10L ?s·m 2 , 历时 5m in。 PD F 工艺简介 本实验研究采用预涂膜过滤方式, 分预涂、过滤、 反冲洗三步构成一个完整的过滤周期。工艺流程见图 1. 2. 1 nd s 1994 T hom a s J. Go rea“r P ro duc t io n o f N O - and N 2O by 7. B ruce E. R it tm ann, W ayne E. L ange land S im u lta2 neo u s den it r if ica t io n w ith n it r if ica t io n in sin2 g lech anne l o x ida t io n d itch e s Jo u rna l W PC F , V o l2 4. 2 n it r ify ing B ac te r ia a t reduced co ncen t ra t io n o f o xygen”A pp l. E nv iro n. M ic ro b io. N o. 9, 1980 K , O KA DA“A m ech an ism fo r b io lo g ica l den it r if i2 ca t io n in ae ra ted lagoo n sy stem ”W a te r po llu t io n co n t ro l in deve lop ing co un t r ie s N o. 2, 1978 郑兴灿等 污水生物除磷脱氮机理与动力学研究 水和废水技术研究论文集 中国建筑工业出版 社 1992 um e 57, N um be r 4 1985 8. 徐亚同 废水中氮磷的处理 华东师范大学出版社 1996 5. 6. 作者简介: 朱晓君 95 级研究生 通讯处: 200092 同济大学环境工程学院 ( 收稿日期 1997- 06- 17)  2. 2 研究内容及测试方法 PD F 技术主要解决的是延长过滤周期与提高有机 物去除效果的矛盾。为此, 主要研究内容: ① 优选合适的粉末活性炭炭种, 考察 PD F 技术 的主要影响因素; ② 考察粉末活性炭投加方式的影响; ③ 考察粉末活性炭吸附时间以及投加量对有机 物去除效果的影响; 耗氧量 (CODM n ) , 用 1∶3 浓硫酸, 30m in 水浴测定; 三 氯甲烷 (CH C l3 )、四氯化炭 (CC l4 )、四