可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)

可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)第1頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三概述我國(guó)供水系統(tǒng)應(yīng)急凈水存在的問(wèn)題（1）城市凈水工藝普遍不具備應(yīng)對(duì)水源突發(fā)性污染的處理能力現(xiàn)有處理工藝僅針對(duì)滿足標(biāo)準(zhǔn)的水源水質(zhì)設(shè)計(jì)，一般未留處理余量（2）缺乏全面系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)突發(fā)性水源污染的城市供水應(yīng)急凈化技術(shù)第2頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三重金屬污染物應(yīng)急處理技術(shù)2藻類及微生物應(yīng)急處理技術(shù)4還原性污染物應(yīng)急處理技術(shù)33可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)31主要內(nèi)容第3頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)渭河漏油事故第4頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)安徽潛山自來(lái)水污染事件

第5頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)1.1活性炭對(duì)污染物的吸附特性基本特性具有巨大的表面積（800-1300m/g）吸附性能好表1不同種類有機(jī)物在活性炭上的吸附特性容易吸附的有機(jī)物難以吸附的有機(jī)物1.芳香溶劑類苯、甲苯、硝基苯等2.氯化芳香烴多氯聯(lián)苯、氯苯、氯萘等3.酚和氯酚類4.多環(huán)芳烴類二氫苊、苯并芘5.農(nóng)藥及除草劑類

DDT、艾氏劑、氯丹、六六六等6.氯化烴四氯化碳、氯烷基醚等7.高分子烴類染料、石油類、胺類、等1.醇類2.低分子酮、酸、醛4.高分子有機(jī)物或膠體有機(jī)物3.糖類（含淀粉）5.低分子脂肪類第6頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)影響吸附的主要因素吸附質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)平衡濃度吸附速率吸附質(zhì)的分子大小溫度影響圖1粉末活性炭對(duì)硝基苯的吸附效果快速吸附基本飽和吸附平衡第7頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)吸附容量圖2粉末活性炭對(duì)硝基苯的吸附等溫曲線第8頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)水源水質(zhì)對(duì)吸附性能的影響圖3原水和去離子水配水中硝基苯去除效果和速率比較第9頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)溫度對(duì)吸附性能的影響圖4不同溫度下粉末活性炭對(duì)硝基苯吸附過(guò)程的影響第10頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)1.2粉末活性炭應(yīng)急吸附工藝粉末活性炭的選擇圖5不同材質(zhì)活性炭對(duì)硝基苯的吸附性能粉末活性炭的吸附能力：與碘值、亞甲藍(lán)值等參數(shù)有關(guān)，與材質(zhì)、粒徑大小沒(méi)有直接關(guān)系。第11頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)1.2粉末活性炭應(yīng)急吸附工藝粉末活性炭的選擇圖6不同粒徑粉末活性炭對(duì)硝基苯的吸附速率（左）和吸附容量（右）第12頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)表2粉末活性炭性能參考指標(biāo)項(xiàng)目GB/T13804-92、JWWAK113-1974部分控制指標(biāo)

碘值（mg/L)亞甲蘭值（mg/L)強(qiáng)度（%)充填密度（g/cm)粒度（200目通過(guò)率%)干燥減量（%)pH值灼燒殘?jiān)?)鎘Cd（mg/L)鋅Zn（mg/L)氯化物（%)鉛Pb（mg/L)砷As（mg/L)電導(dǎo)率（s/cm)≥800～1000≥90～120≥85.0～90.0≥0.32≥80.0～90.0≤10.0

7.0～11.0≤5＜50＜0.5＜10＜1＜2＜900第13頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)粉末炭投加方案取水口投加粉末活性炭原水粉末活性炭混凝劑出水取水口與凈水廠之間的距離最好滿足1～2小時(shí)以上的輸水時(shí)間輸水時(shí)間小于30分鐘，需要增加粉末活性炭的投加量限制性因素圖7取水口投加粉末活性炭工藝流程圖吸水井泵站混合絮凝沉淀濾砂消毒第14頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)水廠內(nèi)投加粉末活性炭原水粉末活性炭混凝劑出水圖8水廠內(nèi)投加粉末活性炭工藝流程圖粉末炭吸附時(shí)間不足水廠混凝反應(yīng)時(shí)間一般不到30min，吸附時(shí)間短，吸附能力發(fā)揮不足，需加大粉末炭投加量限制性因素混合絮凝沉淀砂濾消毒第15頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)投加活性炭時(shí)，同時(shí)投加混凝劑會(huì)對(duì)活性炭的吸附性能產(chǎn)生明顯影響嗎？圖9鋁鹽混凝工藝對(duì)活性炭吸附性能的影響

圖10

鐵鹽混凝工藝對(duì)活性炭吸附性能的影響第16頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)粉末活性炭投加系統(tǒng)粉末活性炭投加方法粉末炭投加方法干式投加法濕式投加法

★設(shè)備比較簡(jiǎn)單，占地面積減少

☆

設(shè)備易出故障，需要配備專門(mén)的維護(hù)人員

☆

需要設(shè)專門(mén)的炭漿池，占地面積較大，設(shè)備也較復(fù)雜

★計(jì)量精確，混合均勻圖11干式粉末活性炭投加示意圖圖12濕式粉末活性炭投加示意圖第17頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)粉末活性炭包裝及拆包方式包裝方式散裝大包裝（500～1000kg）

★設(shè)備投資少，運(yùn)行成本低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，操作環(huán)境無(wú)粉塵外泄等

☆

要求水廠與廠家距離較近，方便運(yùn)輸

☆

投加時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度較大，設(shè)備防塵要求較高

★采購(gòu)不受地域限制，購(gòu)買數(shù)量靈活等小包裝（20～25kg）

★投資成本較少，運(yùn)行費(fèi)用不高，勞動(dòng)強(qiáng)度小，粉塵外泄小，購(gòu)買不受地域限制等拆包方式人工拆包自動(dòng)拆包

★適用于短時(shí)、應(yīng)急性投加

☆

新建水廠、水廠改造不建議使用

★可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和防塵防泄漏要求，工作環(huán)境好，勞動(dòng)強(qiáng)度小第18頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)粉末活性炭投加系統(tǒng)的組合工藝組合工藝大包裝自動(dòng)拆包濕式投加散裝炭壓力上料濕式投加系統(tǒng)小包裝真空上料干式投加系統(tǒng)小包裝自動(dòng)拆包濕式投加系統(tǒng)

★設(shè)備比較簡(jiǎn)單，占地面積小，集成度高，整體密封性好

☆

干粉投加機(jī)需要專門(mén)維護(hù)

★投加精確，運(yùn)行穩(wěn)定，能通過(guò)配管實(shí)現(xiàn)多處同時(shí)投加

☆

占地面積大，投資較大

★設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，勞動(dòng)強(qiáng)度小，工作環(huán)境好

☆需水廠和活性炭廠家距離較近，運(yùn)輸方便

★設(shè)備集成度好，自動(dòng)化程度高，占地面積小粉塵泄漏少，系統(tǒng)較穩(wěn)定可靠，適用于大中型水廠圖13小包裝真空上料干式投加系統(tǒng)示意圖圖14小包裝自動(dòng)拆包濕式投加系統(tǒng)示意圖圖15散裝炭壓力上料濕式投加系統(tǒng)示意圖圖16大包裝自動(dòng)拆包濕式投加系統(tǒng)示意圖第19頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三粉末活性炭投加系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)遠(yuǎn)離氯和二氧化氯投加點(diǎn)。一般在投加粉末活性炭時(shí)不進(jìn)行預(yù)氯化處理。投加濃度5-50mg/L為宜。炭漿料調(diào)配濃度5-10%為宜。注意防火、防爆，需設(shè)淋浴室?？刹扇?qiáng)制擴(kuò)散措施增強(qiáng)吸附效果。1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)第20頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)1.3顆?；钚蕴扛脑焯可盀V池法顆?；钚蕴糠诸愔鶢钐?/p>

直徑一般為1.5～2mm，長(zhǎng)度為3～5mm破碎炭粒徑一般為2～4mm顆?；钚蕴繛V池應(yīng)急處理能力考慮因素：

能應(yīng)對(duì)的最高污染物濃度在持續(xù)污染時(shí)能使用的最大壽命與活性炭濾池對(duì)該污染物的吸附帶高度、活性炭吸附性能下降速度有關(guān)第21頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)新顆?；钚蕴繛V池a.總數(shù)據(jù)b.局部放大圖17新顆粒活性炭濾柱對(duì)不同濃度硝基苯原水吸附效果表3不同原水硝基苯濃度下GAC濾層工作帶高度（8m/hr濾速）硝基苯濃度（mg/L）工作帶高度（mm）0.0171400.0852600.2113600.2980.341460560第22頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)舊顆?；钚蕴繛V池表4使用135天前后性質(zhì)變化碘值亞甲蘭值苯酚值水分1008mg/g211mg/g169mg/g5.02%757mg/g143mg/g132mg/g38.5%使用前使用后a.總數(shù)據(jù)b.局部放大圖17舊顆粒活性炭濾柱對(duì)不同濃度硝基苯原水吸附效果第23頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)顆粒活性炭濾池的應(yīng)急運(yùn)行時(shí)間圖18新顆?；钚蕴繎?yīng)對(duì)超標(biāo)12倍污染的運(yùn)行時(shí)間試驗(yàn)第24頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)顆?；钚蕴康膽?yīng)用形式應(yīng)用形式活性炭濾池活性炭壓力過(guò)濾器

★對(duì)事故污染物有一定的應(yīng)對(duì)能力

☆

應(yīng)急能力隨顆粒炭的使用時(shí)間延長(zhǎng)而降低

☆

應(yīng)急應(yīng)對(duì)超標(biāo)10倍以上的污染物時(shí)其有效工作時(shí)間十分有限

★可用于常規(guī)處理工藝水廠應(yīng)對(duì)應(yīng)急事件炭砂濾池

★可用于應(yīng)對(duì)水源水硝基苯污染事故

☆

使用規(guī)模非常有限圖19GHT型活性炭壓力過(guò)濾器簡(jiǎn)筒圖第25頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)1.3活性炭應(yīng)急吸附工藝比較表5兩種活性炭應(yīng)急吸附工藝特點(diǎn)比較粉末活性炭吸附工藝優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)實(shí)施方便，使用靈活，可根據(jù)水質(zhì)改變活性炭投加量，在應(yīng)對(duì)突發(fā)污染時(shí)可采用大的投加計(jì)量，幾乎不影響產(chǎn)水能力。部分細(xì)炭末被混凝去除的效果較差，會(huì)進(jìn)入濾池，增加濾池負(fù)擔(dān)，造成過(guò)濾周期縮短。此外，已吸附有機(jī)污染物的廢氣炭應(yīng)妥善處置，防止二次污染。顆粒活性炭吸附工藝可長(zhǎng)期穩(wěn)定地吸附水中的微量污染物，直至活性炭飽和后再挖出廢炭進(jìn)行再生。吸附時(shí)間有限，不適宜單獨(dú)用于應(yīng)急處理。經(jīng)濟(jì)單價(jià)：5000～6000元/噸藥劑成本：0.05～0.06元/m3

單價(jià)：5000～7000元/噸藥劑成本：2.31元/m3第26頁(yè)，共29頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1可吸附污染物應(yīng)急處理技術(shù)1.4典型案例——2005年松花江硝基苯水污染事件2005年11月30日13時(shí)36分，中石油吉林化學(xué)工業(yè)公司