摘要：在水處理系統(tǒng)中，粉末活性炭對除去水中臭和味，改善水質(zhì)口感效果很好；對色度、CODMn有一定的除去能力；對濁度、電導(dǎo)率、PH值的影響不大。
近幾年來，隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展以及黃河沿岸周圍環(huán)境諸因素的變化和影響，黃河水質(zhì)每況愈下，有機(jī)物的污染尤為嚴(yán)重，給沿岸引用黃河水的水處理廠（特別是無碳池的水處理工藝）提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。目前全國各大水廠對水中有機(jī)物的處理也沒有提出很好的建議。
某引黃供水公司水處理工藝系統(tǒng)是典型的無碳池的例子，作為飲用水的黃河水經(jīng)過處理后，其水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)須符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。由于黃河沿途污染的程度不一樣，每年各個(gè)季節(jié)的來水狀況也不一樣，污染輕的時(shí)候又不需要特殊處理水質(zhì)，如果在原工藝基礎(chǔ)上增加碳濾池，資金的投資量比較大，于是該公司根據(jù)水污染的程度，把粉末活性炭的吸附作用應(yīng)用到水處理系統(tǒng)中，用來除去水中的部分有機(jī)物。在水處理系統(tǒng)中，通過投入生產(chǎn)運(yùn)行，投加粉末活性炭對除去水中的CODMn效果較明顯；濾后水的色度能降底1-2度臭味降低到0度，基本達(dá)到無味（與不加的UI系列相比較），說明粉末活性炭是較理想的改善水質(zhì)的水處理劑。
1 投加方式與方案
在水處理系統(tǒng)過程中，水的流量控制在500m3/h，把粉末活性炭按不同劑量配成溶液，經(jīng)攪拌機(jī)攪勻后，由管路導(dǎo)入不同的投加點(diǎn)。為使試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，每次投加的粉末活性炭為同一批次產(chǎn)品，各表檢測值均在改變炭劑量時(shí)滯后4小時(shí)進(jìn)行。
2 水質(zhì)處理效果
1) 調(diào)試水源為水庫水（引用黃河水），加炭點(diǎn)均在配水混合池（IV系列），分別按5mg/l、10mg/l、15mg/的量投加粉末活性炭，該加炭點(diǎn)的水流到水處理工藝中的混凝時(shí)間大約5分鐘，然后與不加炭的Ⅲ系列相比較，其濾后水的檢測平均值見表1（如圖1）。
表1
| 指標(biāo)名稱 | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量15mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量10mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量5mg/L） |
| 色（度） | 7.6 | 6.2 | 8 | 6.39 | 7.38 | 6.38 |
| 嗅味（級） | 1 | 0 | 2 | 1 | 1 | 0 |
| 氨氮（mg/L） | 0.48 | 0.45 | 0.41 | 0.4 | 0.46 | 0.47 |
| CODMn（mg/L） | 3.13 | 2.71 | 3.09 | 2.8 | 3.25 | 3.03 |
根據(jù)檢測結(jié)果及粉末活性炭劑量與各項(xiàng)指標(biāo)除去率的關(guān)系圖可以看出，加粉末活性炭對除去水中臭和味，改善水質(zhì)口感效果很好；對色度、CODMn有一定的除去能力；對濁度、電導(dǎo)率、氨氮、PH值的影響不大（其觀測值略）。把粉末活性炭劑量為10mg/L與15mg/L觀測值相對比，根據(jù)原水的各項(xiàng)指標(biāo)分析，兩者對前兩項(xiàng)的除去效果大致相同，對處理CODMn而言，后者略好。而粉末活性炭劑量為5mg/L不能把CODMn降到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
從關(guān)系圖的曲線趨勢來看，正常情況下當(dāng)水源為水庫水或與此水質(zhì)類似時(shí)，可采用10mg/L到15mg/L的粉末活性炭劑量對水進(jìn)行處理。
2) 調(diào)試水源為原黃河水，加粉末活性炭點(diǎn)均在配水混合池（IV系列），分別按5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L的量投加，該加炭點(diǎn)的水流到水處理工藝中的混凝時(shí)間大約5分鐘，然后與不加炭的m系列相比較，其濾后水的檢測平均值見表2。
表2
| 指標(biāo)名稱 | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量20mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量15mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量10mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量5mg/L） |
| 色（度） | 9.5 | 7.3 | 10.3 | 8.8 | 12.3 | 10.7 | 14.4 | 13 |
| 嗅味（級） | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 氨氮（mg/L） | 0.3 | 0.28 | 0.34 | 0.28 | 0.26 | 0.23 | 0.33 | 0.3 |
| CODMn（mg/L） | 3.57 | 3.02 | 3.44 | 3.23 | 3.46 | 3.3 | 4.25 | 4.11 |
對于水源為黃河水而言，根據(jù)檢測結(jié)果及炭劑量與各項(xiàng)指標(biāo)除去率關(guān)系圖可以看出，粉末活性炭對各項(xiàng)指標(biāo)的影響雷同水源為水庫水的結(jié)果，但隨著粉末活性炭劑量的增加對水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)除去效果越來越好（氨氮除外）。但對同一指標(biāo)根據(jù)除去率差值與綜合分析來看，類似的水源可采用粉末活性炭劑量為15mg/L對其進(jìn)行處理（如圖3）。
3) 調(diào)試水源為原黃河水，加粉末活性炭點(diǎn)在m系列濾池前，該加炭點(diǎn)的水流到水處理工藝中的混凝時(shí)間大約2分鐘，粉末活性炭劑量為2mg/L。
根據(jù)檢測結(jié)果，出水后的濁度明顯升高，取水樣在顯微鏡下觀察可以看到炭粒，可能濾料被擊穿。由于水中帶有炭粒從而影響水的色度,，使其居高不下，因此該加炭點(diǎn)不適合應(yīng)放棄。
4) 調(diào)試水源為原黃河水，加粉末活性炭點(diǎn)在溢流井，該加炭點(diǎn)的水流到水處理工藝中的混凝時(shí)間大約8分鐘，先加10mg/L粉末活性炭的劑量，20日由10mg/L改為5mg/L其濾后水的檢測平均值見表3。
表3
| 指標(biāo)名稱 | 原水 | 濾后水（加炭劑量10mg/L） | 原水 | 濾后水（加炭劑量15mg/L） |
| 色（度） | 12 | 9.25 | 12.25 | 8.3 |
| 嗅味（級） | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 氨氮（mg/L） | 0.2 | 0.13 | 0.29 | 0.12 |
| CODMn（mg/L） | 4.02 | 2.72 | 3.87 | 1.7 |
從檢測結(jié)果看出，粉末活性炭能除去一定的色度，在除去嗅和味及CODMn方面效果優(yōu)為顯著，對氨氮的除去率也有所升高，對其它指標(biāo)影響不大（檢測值略）。當(dāng)炭劑量由10mg/L變?yōu)?mg/L時(shí)，CODMn也沒出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。說明溢流井為較佳加炭點(diǎn)（如圖3）。
5)再在更遠(yuǎn)的距離進(jìn)行投加粉末活性炭實(shí)驗(yàn)，結(jié)果檢測值不成規(guī)律變化，且活性炭的吸附作用效果不明顯。
3 總結(jié)
對黃河水而言，粉末活性炭對除去臭和味，改善水質(zhì)口感有顯著的效果，對色度、CODMn有一定的除去能力；對濁度、電導(dǎo)率、PH值、氨氮影響不大（與不加炭的系列相比較），說明粉末活性炭能除去部分有機(jī)物。就本次試驗(yàn)對引黃供水公司的水處理系統(tǒng)而言，在溢流井加粉末活性炭較少，但處理后的水質(zhì)較好（符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)），因此較佳加炭點(diǎn)可選擇在溢流井。因而用粉末活性炭處理水，關(guān)鍵在于找好加炭點(diǎn)的位置。
此試驗(yàn)是在黃河水污染程度較輕的情況下進(jìn)行的，當(dāng)污染程度較重或水量加大時(shí)，應(yīng)根據(jù)濾后水的水質(zhì)情況，粉末活性炭的劑量適當(dāng)增加。此結(jié)論已應(yīng)用到生產(chǎn)中去，經(jīng)過1年多的實(shí)踐驗(yàn)證，此方法是可行的，并取得了良好的效益。