濾池中活性炭濾料的選型及投入過(guò)程
活性炭是一種經(jīng)過(guò)氣化、炭化、活化，具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的炭質(zhì)吸附材料。活性炭的吸附是水中污染物質(zhì)在其表面的富集或濃縮。
因原水水質(zhì)和活性炭產(chǎn)品的性能差異較大，對(duì)活性炭的選型需要進(jìn)行吸附試驗(yàn)，以選擇活性炭的規(guī)格指標(biāo)及較佳的炭層厚度、濾速、接觸時(shí)間、反沖洗時(shí)的膨脹率等工藝參數(shù)。
一、活性炭濾料的選型
在參考了水廠選用活性炭指標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合一年多吸附試驗(yàn)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析比較，一期活性炭濾池選用了1.5mm柱狀活性炭和8×30目破碎炭?jī)煞N活性炭。其選用理由：一是以上兩種炭在吸附試驗(yàn)中均表現(xiàn)出較好的去除效果；二是希望進(jìn)一步比較不同規(guī)格、不同指標(biāo)活性炭在生產(chǎn)運(yùn)行中去除效果的差別。
粒徑大于1.5mm的活性炭由于濾料之間間隙太大，影響處理效果基本不予考慮。參考了一期的運(yùn)行情況，二期選用的活性炭在主要指標(biāo)上作了一定的調(diào)整和優(yōu)化，大膽使用了粒徑更小的12×40目破碎炭，這種炭由于粒徑小，重量輕，運(yùn)行維護(hù)比較麻煩，但粒徑越小，炭粒的間隙就越小，活性炭越容易吸附水中的物質(zhì)，處理效果也更好。
二、活性炭濾料的投入過(guò)程
活性炭濾料的投入過(guò)程一般分以下幾個(gè)步驟：
1、投入前的濾池清洗
活性炭投入前對(duì)活性炭濾池需采取很嚴(yán)格的消毒措施，用出廠水將濾池內(nèi)的所有雜質(zhì)沖洗干凈，將濃度為15mg/L的氯水注入濾池，浸泡24小時(shí)后將氯水排出，反復(fù)將濾池沖洗干凈，直至沖洗出水不含余氯為止。
2、投入后的浸泡
投入活性炭后立即加入一定量不含余氯的濾后水，浸泡24小時(shí)以上，使活性炭濕透。歐美水廠一般將活性炭濾料與水充分混合（在活性炭中加入15%左右的水），用泵打入濾池。這種方式便于活性炭的投入與取出，活性炭在投入過(guò)程中已經(jīng)濕透，但是該方式需要增加附屬設(shè)備及管道，濾池的造價(jià)相應(yīng)提高，并且在投入過(guò)程中炭粒之間有劇烈的摩擦，對(duì)其強(qiáng)度有很高的要求。
3、沖洗
在浸泡過(guò)程中，所有的細(xì)小顆粒和未被浸透的炭會(huì)慢慢的浮上水面。經(jīng)數(shù)次反沖洗，炭層中的細(xì)小顆粒和未被浸透的炭得以去除，炭粒孔隙中的空氣被置換出來(lái)，使活性炭的吸附能力得以充分發(fā)揮。生產(chǎn)出來(lái)的活性炭一般呈堿性，沖洗后其pH值達(dá)到中性，不致于引起運(yùn)行時(shí)出水pH值超標(biāo)。
4、炭床分層
反沖洗時(shí)沖洗強(qiáng)度需逐漸增加到炭床的膨脹率為30%左右，并穩(wěn)定保持10~15min。在此過(guò)程中，炭床發(fā)生分層，即大小顆粒重新分布，細(xì)小的顆粒隨沖洗水流上。在活性炭濾料濾池設(shè)計(jì)中，幾個(gè)重要的工藝參數(shù)特別需要引起重視，如下：
①濾速：它是影響水質(zhì)和運(yùn)行管理的一項(xiàng)重要指標(biāo)，與進(jìn)水流量（即生產(chǎn)規(guī)模）和濾池面積有關(guān)。因此在正常運(yùn)行中無(wú)法調(diào)整濾速，設(shè)計(jì)時(shí)首先需要考慮選擇合理的濾速。在一定的炭層厚度條件下，濾速越慢接觸時(shí)間越長(zhǎng)，接觸時(shí)間越長(zhǎng)則活性炭的吸附效果越好，出水水質(zhì)越佳。歐美水廠活性炭濾池的濾速一般為7.5-15m/h。
②炭層厚度：炭層厚度一般以SV值作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。SV值表示單位時(shí)間內(nèi)單位體積活性炭的處理水量，Sv=Q/Cv，Q為每小時(shí)處理水量（m3/h），Cv為活性炭的體積（m3），Sv值為4-8能保持較好的處理效果。歐美水廠活性炭濾池的炭層厚度一般為1.8-3.6m。
③排水槽距離炭層面的高度：間距過(guò)小，易造成反沖洗時(shí)炭粒流失；間距過(guò)大，則不利于反沖洗廢水及時(shí)排出，還會(huì)多消耗反沖洗用水。根據(jù)某水廠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，氣沖洗時(shí)由于濾板下產(chǎn)生的氣墊層以及氣體在水中占有了一部分體積，水位要上升45cm左右，新炭投入后使用一段時(shí)間，經(jīng)數(shù)次反沖洗炭層日漸蓬松，炭層厚度較剛投入時(shí)增加約15cm左右，再考慮到以后補(bǔ)充新炭增加炭層高度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有余地。