活性炭深度处理技术的化学安全性及影响因素研究-中国工程科学.PDF

活性炭深度处理技术的化学安全性 及影响因素研究 １ １ １ ２ 陈　卫 ， 王磊磊 ， 林　涛 ， 罗　彬 （１．河海大学环境科学与工程学院，南京 ２１００９８；２．南京自来水公司，南京 ２１０００１） ［摘要］　活性炭技术是净化微污染源水的有效手段，但其化学安全性值得关注。 研究发现，活性炭出水中微 量有机污染物仍有一定含量，ＡＯＣ 浓度仍达２１１μｇ／Ｌ，并可检测到新的有机化合物，去除效果受炭种、源水水 质和工艺运行等因素影响；活性炭对消毒副产物的去除效果不稳定，生物活性炭对卤乙酸前质（ＨＡＡｓ）表现 出较好去除效果，但对三卤甲烷前质（ＴＨＭｓ）的去除效果有限，去除效果与活性炭类型和工艺运行参数等因 素有关；活性炭技术可以去除大部分臭氧化副产物的溴酸盐和甲醛，但水厂用纯氧生产臭氧时，活性炭的处 理情况有所不同。 活性炭易于吸附微囊藻毒素，微生物对藻毒素也有降解作用，仍应注意源水水质情况。 另 外，活性炭能有效去除致突变活性物质，即使在活性炭吸附ＴＯＣ 饱和后，仍能显著地去除致突变活性物质。 ［关键词］　饮用水；活性炭；化学安全性；副产物；藻毒素 ［中图分类号］　Ｘ５０５　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２００８）０５－００３２－０６ 　　随着我国饮用水水源的微污染问题日益突出、 靠吸附去除和生物降解的有毒有害污染物仍有一定 饮用水水质标准的提高，以及常规水处理工艺的局 含量。 限性，针对微污染源水的深度处理技术备受人们关 实验结果表明，臭氧化水中 ＡＯＣ 含量很高，虽 注。 其中，活性炭（ＡＣ）技术以其有效的吸附和生物 经过后续的生物活性炭池（ＢＡＣ 池），但出水中ＡＯＣ 降解作用，在国内外得到广泛研究和应用［１，２］ 。 众 含量仍较高，如图１所示。 多研究表明，活性炭可以有效去除水中的微量有机 污染物、臭氧化副产物、消毒副产物及前质等，并能 明显降低可同化有机碳（ＡＯＣ）含量。 但在应用过 程中影响活性炭出水化学安全性的因素较多，目前 国内外尚缺乏全面系统的研究。 1　微量有机污染物 1．1　有机污染物的影响 图1　AOC 在各工艺阶段及BAC 滤柱 一般来说，颗粒活性炭（ＧＡＣ）易于吸附分子量 不同滤速下的含量 为５００～３０００ 的有机物。 许多研究成果表明，活性 Fig．1　 AOC in outlet of different process stages 炭技术或臭氧－生物活性炭技术对微量有机污染物 and BAC column by different rates 均有较高的去除率。 但是，活性炭池出水中，不能依 图１ 中，滤速为１６ ｍ／ｈ 时，ＡＯＣ 下降幅度达到 ［收稿日期］　２００７－０１－１０ ［项目基金］　国家自然科学基金， 国家高技术研究发展计划（八六三）项目（２００６ＡＡ０６Ｚ３１１） ［作者简介］　陈　卫（１９５８－），女，江苏南京市人，河海大学环境科学与工程学院教授、博士生导师；王磊磊（１９８１－），男，江苏徐州市人，河海 大学环境科学与工程学院博士研究生 32　中国工程科学 ３４．５％，绝对下降幅度为 １０９μｇ／Ｌ，但出水浓度仍 增加，与活性炭的孔径分布及有机物的分子大小有 达２１１μｇ／Ｌ；活性炭柱接触时间的增加对提高去除 关，一些研究认为可能是由于脱附作用造成的。 效率的作用有限，当生物活性炭滤池的滤速降低至 同时，