粉末活性炭(PAC)强化处理微污染原水国内外研究现状

首先节 PAC 强化处理微污染原水的机理及 PAC 在饮用水处理中的国内外应用现状进行了综述,最后指出需要进一步研究的问题。认为需要针对各种实际的原水水质进行现场试验,研究吸附时间对吸附效果的影响,尤其需要深入研究 PAC 用于突发污染水质事故的应急处理。

PAC更新率对PAC-MBR耦合处理效能及污泥特性的影响

粉末活性炭(PAC)的定期回收和补充是混合膜生物反应器(PAC-MBR)稳定运行所必需的。研究探索了不同PAC更新率对PAC-MBR中污泥过滤特性和微生物群落的影响,创新性地提出通过PAC更新来提高微生物活性,以达到提高出水效能并减缓膜污染的效果。结果表明:PAC更新对CODCr和氮的去除没有显著影响;随着PAC更新率的增加,可溶性微生物产物逐渐降低,胞外聚合物浓度逐渐增加。PAC的更新能够降低MBR系统膜污染,同时提高过滤效率。微生物活性与PAC的更新率呈正相关规律。此外,由高通量测序可知由于添加新鲜的PAC,Proteobacteria(变形菌属)、Bacteroidetes(拟杆菌属)及Nitrospira(硝化螺旋菌属)的丰度增加,保证污染物的去除,同时Proteobacteria及Bacteroidetes造成的膜污染减少。最佳PAC更新率为1.67%,能够有效缓解膜污染并增强优势细菌结构。在推动PAC-MBR广泛应用方面,PAC更新被认为是一种有前景的方法。

粉末活性炭(PAC)在城市水厂应急处理中的分析应用

本文结合笔者多年实践,详细分析阐述了城市水厂粉末活性炭(PAC)应急投加系统中的主要作用因素,通过具体试验,详细论证了粉末活性炭(PAC)处理污染原水的具体功能效果;对水厂实际投加效果监测进行了分析评价,并提出了具体应急方案和建议。

粉末活性炭去除原水中阿特拉津突发污染的研究

利用中试装置研究了水源水阿特拉津突发污染的应急处理措施。试验结果表明:常规工艺不能有效去除原水中的阿特拉津,投加粉末活性炭(PAC)可有效去除阿特拉津,确保出水达到水质标准的要求;PAC投量为50mg/L时,可使初始浓度为200μg/L的阿特拉津降低到2μg/L以下;KMnO_4与PAC联用的去除效果比单独使用PAC略有改善但并不显著,预氯化则会降低PAC对阿特拉津和UV_(254)的去除率。

活性炭表面改性及其对磷(V)吸附性能的研究

以硝酸、氢氧化钠、氯化铁、海藻酸钠(SA)为改性剂,采用浸渍法制备了六种改性粉末活性炭,研究其对磷(V)的吸附性能。结果表明,以FeCl3直接改性和NaOH/FeCl3复合改性的粉末炭(分别标记为PAC-3和PAC-6)对磷(V)的吸附能力最强,在室温下,处理质量浓度为30 mg/L的磷(V)溶液25 mL,pH为5.0,PAC-3用量为0.4 g,吸附90 min,吸附率可达99%,吸附后的PAC-3可用0.1 mol/LNaOH溶液洗脱再生。共存物质中,NaNO3没有影响,Na2SO4抑制作用不大,Na2CO3和C(rⅥ)有增强作用,其中C(rⅥ)的增强作用显著。吸附机制是静电吸引、离子交换和络合反应共同起作用,以络合反应为主。

粉末活性炭在饮用水处理中应用的研究进展

介绍了粉末活性炭(PAC)的基本性质,并对其在饮用水处理应用中的重要影响因素进行了探讨;综述了PAC去除原水中嗅味物质、藻毒素、消毒副产物前驱物以及农药等痕量有机污染物的研究现状;分析了粉末活性炭(PAC)与其他工艺的组合技术在饮用水处理中的应用效果,并对其应用前景做出展望。

粉末活性炭在城市污水再生利用工程中的应用

以天津市团泊再生水处理工程为例,介绍了粉末活性炭(PAC)在污水处理厂出水中的吸附特性、投加方式、投加系统的组成、投加点的选择、投加浓度的确定等内容。总结了粉末活性炭用于污水再生利用工程的技术特点和设计要点。

粉末活性炭—混凝联用工艺强化去除毒死蜱试验研究

针对受毒死蜱污染的水源水,通过小试研究了粉末活性炭(PAC)—混凝联用工艺对毒死蜱的去除效果。结果表明混凝工艺对毒死蜱具有一定的去除效果,但当原水中毒死蜱浓度较高时,混凝后毒死蜱浓度高于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)30μg/L的限值,因此为使出水达标还需增加PAC吸附处理措施;针对原水中不同初始浓度的毒死蜱(超标5～50倍),调节PAC投量(10～60mg/L),吸附30min后,再投加30mg/L聚氯化铝,经PAC—混凝联用工艺处理后出水中毒死蜱浓度小于30μg/L,满足《生活饮用水卫生标准》要求。PAC—混凝联用工艺可以作为水源水突发毒死蜱污染时的应急处理措施。

粉末活性炭工艺去除水中1,1,2,2,3-五氯丙烷

该文研究了1,1,2,2,3-五氯丙烷在粉末活性炭上的吸附特性,在纯水和原水中5倍国标浓度条件下,投炭量为20 mg/L,吸附30和60 min,水中1,1,2,2,3-五氯丙烷的浓度为0.029 7和0.031 0 mg/L,去除率为81.8%和79.3%。纯水、原水条件下,最大投炭量为80 mg/L条件下可以应对的1,1,2,2,3-五氯丙烷的最高质量浓度分别为0.78和0.61 mg/L。

水源水质受DEHP污染的粉末活性炭吸附处理工艺

采用含邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的试验水样模拟城市取水水源发生DEHP水污染事故,测定粉末活性炭(PAC)对水样中DEHP的吸附性能,考察PAC炭种、吸附时间、DEHP初始浓度和PAC投加量等因素对DEHP的吸附量和脱除率的影响。试验结果表明:木屑PAC具有较大的比表面积,对DEHP具有良好的吸附效果,适用于DEHP水污染的应急处理。应急处理一般的DEHP水污染事故,DEHP污染浓度超标10～30倍时,PAC吸附DEHP的最佳条件为:吸附时间120 min,PAC投加量为20～80 mg/L,PAC对DEHP的吸附过程符合Henry等温式。

粉末活性炭预沉积去除藻类有机物及其对膜污染的影响

以东海原甲藻分泌的藻类有机物(AOM)为研究对象,研究粉末活性炭预沉积和预吸附两种膜前预处理手段对海水中AOM的去除作用,对比分析AOM直接超滤、预沉积和预吸附后再超滤时膜通量、膜阻力分布、膜表面亲疏水性和粗糙度的变化,探讨粉末活性炭孔隙结构、沉积量对AOM去除效果及超滤膜污染的影响.结果表明,活性炭预沉积和预吸附能够提高超滤膜对含AOM海水中DOC和UV_(254)的去除率,预沉积对AOM的去除作用优于预吸附,介孔活性炭较微孔活性炭的预沉积效果更好,当介孔活性炭PAC2的沉积量为0.4g/L时,DOC和UV_(254)的去除率较直接超滤分别提高了25.1%和33.6%.紫外吸收比指数(URI)分析表明,活性炭预沉积和预吸附对有机物的去除作用具有选择性,AOM中芳香族物质较脂肪族羧基类物质更易被除去.粉末活性炭预沉积下AOM超滤时的滤饼层污染阻力(R_c)和膜孔堵塞阻力(R_p)较直接超滤分别降低了39.6%和81.2%,活性炭在超滤膜表面形成的滤饼层结构将AOM与超滤膜进行了隔离,能够减缓膜污染速率,对于控制膜的不可逆污染亦具有重要作用.

活性炭对邻苯二甲酸二丁酯的吸附及影响因素研究

采用粉末活性炭（PAC）作为吸附剂,去除水体中低浓度邻苯二甲酸二丁酯（DBP）,以研究影响PAC去除DBP效果的要素。实验结果显示,PAC对DBP吸附的最佳条件为：PAC投加量20mg/L,作用时间1 h,最适pH为7,DBP初始浓度4mg/L,添加适量NaCl（0.3mg/L-0.5mg/L）。在最适条件下,PAC对水体中DBP吸附60min的去除率最高可达95.9%。由此可见,PAC的吸附作用用于处理水体低浓度DBP具有可行性,该方法对治理环境中DBP污染有一定的应用前景。

粉末活性炭-活性污泥法工艺处理电脱盐污水影响因素分析

采用粉末活性炭(PAC)-活性污泥法工艺处理电脱盐污水,考察了PAC种类及投加量对处理效果的影响。结果表明:200目,碘值为900 mg/g的PAC对混合液化学需氧量(COD)的去除效果最好;随着PAC投加量的增大,混合液COD的去除率呈先上升后略有下降的趋势,污泥指数(SVI)则持续降低,说明该工艺具有明显的抗污泥膨胀性能;混合液中PAC与悬浮固体质量比以2∶1为宜,此时COD去除率为92%,比传统活性污泥法提高15个百分点。

高锰酸钾/粉末活性炭与常规工艺联用对高藻水净化的研究

在扬州万福闸水源地闭闸期间的高藻期考察了采用高锰酸钾(PP)预氧化和粉末活性炭(PAC)吸附与常规工艺联用对高藻水的净化效果,优化了PAC的投加位置。试验结果表明,取水口投加1.5 mg/L的PP,混凝前投加15 mg/L的PAC,该工艺与常规工艺联用对高藻水的净化效果明显优于常规工艺。

混凝和活性炭联用对有机物质的去除效果

研究了混凝和粉末活性炭对水中腐殖酸和苯酚的去除效果,选用聚合氯化铝作为混凝剂和粉末活性炭分别和联合使用时对水中腐殖酸和苯酚的去除效果进行了考察,结果表明:单独使用聚合氯化铝对苯酚的去除效果不佳,先投加活性炭后投加聚合氯化铝比两种同时投加时效果更好。

MBR／PAC组合工艺处理污水厂尾水的中试研究

在MBR中试的基础上,向MBR反应器中投加40 g/L粉末活性炭(PAC)构成MBR/PAC组合工艺并处理污水厂尾水。试验结果表明:MBR/PAC系统的出水BOD5≤4 mg/L、COD≤18 mg/L、氨氮≤0.3 mg/L、浊度≤0.2 NTU,处理效果优于MBR系统。PAC能吸附并降解易引起膜污染的有机物,有效降低了膜污染,减缓了过膜压力的增长趋势,保护了膜组件,并且运行效果良好。通过气洗和反冲洗能很好地维持膜的透过性能,离线清洗可基本恢复膜的透过性能。

PAC-UF工艺的膜污染特性及膜污染物质研究

针对污水处理厂二级出水在超滤膜(UF)工艺和粉末活性炭-超滤(PAC-UF)工艺中的运行,分析粉末活性炭(PAC)对膜污染的影响,并采用三维荧光光谱分析等方法分析膜污染的主要成分。试验分析表明,两种工艺中UF膜的膜通量均呈下降趋势而后趋于平缓,但PAC-UF工艺的下降趋势相对缓慢,说明PAC可以延缓膜污染的形成,但无法阻止膜污染的发生。根据三维荧光的分析,二级出水中的主要污染物为富里酸类物质和腐殖酸类腐殖质,溶解性微生物代谢产物和腐殖酸类腐殖质是造成可逆污染的物质,该污染物通过物理反冲洗可以被大部分去除;通过对碱洗液和酸洗液的分析,推测在PAC-UF工艺中造成UF膜片不可逆污染的物质为酪氨酸类蛋白质、色氨酸类蛋白质和富里酸类物质,这三种有机物是造成UF膜片不可逆污染的主要原因。

PAC强化混凝处理西北村镇集雨窖水的试验研究

针对西北村镇集雨窖水含浊低温微污染的水质特点,采用粉末活性炭(PAC)强化PAFC混凝处理。考察了粉末活性炭对有机物的去除效果并将其与混凝剂PAFC单独投加进行对比,研究其强化混凝效果。试验结果表明:在PAFC的最佳投加量为60 mg/L,混合搅拌强度300 r/min,搅拌0.5 min,絮凝搅拌强度100 r/min,絮凝10 min,静沉15 min的条件下,活性炭在投加混凝剂后3 min投加,投加量为10 mg/L时,浊度和COD_(Mn)的去除率比常规混凝提高10%和8.8%,具有明显的增强混凝效果的作用。

KMnO4与PAC联用强化混凝处理西北村镇集雨窖水研究

针对西北村镇集雨窖水含浊、低温、微污染,采用常规混凝工艺效果不佳的情况,通过试验考察了单独采用高锰酸钾预氧化、单独投加粉末活性炭以及高锰酸钾与粉末活性炭联用3种工艺对常规混凝的强化效果,并对影响强化混凝效果的高锰酸钾和粉末活性炭不同投加量和投加顺序进行试验研究。结果表明:KMnO_4与PAC联用具有最佳的强化混凝效果,在常规混凝的最佳条件下,当KMnO_4的最佳投量为2 mg·L^(-1),预氧化时间为15 min,而PAC的最佳投量为10mg·L^(-1),并且在投加混凝剂后3 min投加,则经强化混凝后的窖水浊度和COD_(Mn)的去除率可达98.5%和56.6%;两者联用具有协同增效作用。

PAC-SBR组合工艺处理垃圾渗滤液的试验研究

采用PAC-SBR组合工艺处理处理垃圾渗滤液,考察了该工艺对CODcr,BOD,NH3-N的去除效果。实验结果表明:组合工艺对CODCr,BOD5,NH3-N的总去除率分别为89.45%,93.21%,80.77%。其出水水质达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997)的Ⅱ级标准。