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1、水处理活性炭的选择指标问题摘要：研究发现，活性炭的比外表积、碘值、亚甲基蓝吸咐值等吸咐性能指标与活性炭对天然水中有机物的吸咐才能之间相关性能不好，在选择去除天然水中有机物的活性炭时不能用这些指标。提出了采用活性炭对水中四种典型有机物(腐殖酸、富里酸、木质素、丹宁)的吸附容量和吸附速度作为正确选择水处理用活性炭的指标，且在五种水质(长江、黄浦江、太湖、淮河、黄巢湖)中得以验证。关键词：水处理活性炭选择指标1994年在为某厂水处理系统(淮河水源)选择活性炭时，首先测定了活性炭的这些一般吸附性能指标。参选的三种活性炭中，3#炭比外表积最大，碘值、亚甲基蓝吸附值最高，是吸附性能最好的活性炭。但在实际运
2、行试验时(每种活性炭取350g装入505的吸附柱中，以15/h流速通水，并联平行运行，监测出水的Dn及E260值至去除率20%作为失效，下同)，发现情况异常(见表1)。表1三种待选炭在液河水质下运行数据活性炭编号1#2#3#失效前运行天数d161610周期制水量L570060004000试验说明，2#活性炭运行周期最长，周期制水量最多。而一般吸附性能指标最高的3#椰子壳活性炭，其周期制水量仅为2#活性炭的2/3。无疑，实际使用应选用2#活性炭，而不是3#炭。选择了九种国产活性炭，在黄浦江水、太湖水、浙江黄巢湖水的水质条件下进展试验。九种炭同样测定其一般吸附性能，并选出六种进展现场运行试验。一般
3、吸附性能指标测试结果列于表2，三种水质条件下的现场运行结果列于表3。表2九种活性炭的一般性能指标种类1#2#3#4#5#6#7#8#9#比外表积2/gLanguir10191041.661685.771367.35830.281528.721245.65989.621195.96BET728.17744.481198.60975.20588.481073.03895.30700.13857.15碘值g/g893922101110841013112298310941106l4吸附值%33.039.2073.8152.8036.2964.4848.6545.9546.20亚甲基蓝吸附值g/g94.
4、1107.5221.7174.7134.4188.110294.1134.4孔容积总孔0.43710.43870.62660.57860.60360.55980.46750.39010.5202大孔0.00000.01200.03920.01900.00000.06720.01320.03240.057过渡孔0.23530.17610.21300.24390.47100.26960.09480.17290.2033微孔0.23790.25060.37440.31570.14700.22300.35950.18480.3112孔外表积2/g大孔8.91135.285102.6154.990.00
5、00170.9935.39683.95421.644过渡孔231.61194.76322.26270.65302.13434.18122.27233.16197.31微孔487.64514.43773.72469.56302.52467.87737.63383.02638.19表3现场运行数据汇总活性炭编号太湖水质黄浦江水质浙江黄巢湖水质运行天数d以Dn失效时周期制水量L以E260失效时周期制水量L运行天数d以Dn失效时周期制水量L以E260失效时周期制水量L运行天数d以Dn失效时周期制水量L以E260失效时周期制水量L1#8470041002#136100470012720080003#23
6、11400114002096001240013610042005#24127001220025100001240014660040007#62600180082000400027503009#209300600022840012400733002700比拟表2、3的数据同样可以看出，一般吸附性能指标最好的活性炭(3#)运行周期并不是最长的。而运行周期最长、制水量最多的5#炭其比外表积仅8302/g，一般吸附性能指标也处于中等程度。2原因分析由于实际水质条件下的动态运行试验周期长，需要连续运转，工作量大，不合适大批量选炭。据此，提出了用天然水中四种有机物(腐殖酸、富里酸、木质素、丹宁)作为测试基
7、质(吸附质)，用活性炭对它们的吸附容量和吸附速度作为指标，借以反映活性炭对水中有机物的吸附性能好坏，用于水处理用活性炭的筛眩试验说明，这种方法测定结果与实际水质条件下的动态运行试验结果一致，可以反映活性炭对天然水中有机物吸附性能的差异(见图14和表4)。试验所用四种吸附质中的腐殖酸和富里酸从某水处理系统受污染的阴离子交换树脂中提取，木质素从造纸废水中提取，丹宁为试剂。表4三种活性炭的吸附速度吸附质腐殖酸富里酸木质素丹宁活性炭1#2#3#1#2#3#1#2#3#1#2#3#4in内平均吸附速度g/(g.in615256478520256表5第一次扩大试验时不同试验方法测得的活性炭吸附性能名次顺序
8、对照活性炭编号材料一般吸附性能指标排列顺序对水中四种典型有机物吸附容量和吸附速度排列名次长江水质下运行试验排列名次比外表积碘值亚甲基蓝吸附值四氯化碳吸附值腐殖酸富里酸木质素丹宁1#煤5539102#椰壳117111111113#果壳106983334#椰壳212122222225#山桃壳85796#杏壳743611111117#椰壳33651098#果壳910109#椰壳12127610#椰壳日本688788411#椰壳美国444注内为吸附速度排列顺序表6第二次扩大试验时不同试验方法测得的活性炭吸附性能名次顺序对照活性炭编号材料一般吸附性能指标排列顺序对水中四种典型有机物吸附容量和吸附速度排列名次实际水质运行试验排列名次比外表积碘值亚甲基蓝吸附值四氯化碳吸附值腐殖酸富里酸木质素丹宁黄浦江水太湖水黄巢湖水1#山桃壳79794232#杏壳68573(3)443#椰壳1611523(3)42224#果壳343343(2)45#果壳95881(1)4(1)1(1)1(1)1116#煤2122817#椰壳47449(9)9(9)9(9)9(9)5558#煤83669#果壳52552(2)2(2)3(2)334注内为吸附速度排列顺序
