关键字：粉末活性炭 回流 超滤工艺 微污染原水 工艺初探
粉末活性炭又称作PAC，其比表面积很大，可以对原水中的CODMn、有机污染物和消毒副产物进行吸附并处理，因此，粉末活性炭的吸附去除是一种我国比较重要的微污染原水的处理技术。利用粉末活性炭的回流/超滤工艺，比传统的过滤技术更加的方便、效率高，如果我们单独的使用超滤膜对原水进行过滤，就会产生膜污染的现象，因此，我们要将粉末活性炭的工艺结合起来使用，达到对微污染原水的处理效果。
1 实验装置与方法
1.1 原水水质
在进行试验时，我们可以选择地湖库水，在原水中加入一定浓度的氯化铵，其原水水质如下：
原水水质图表
1.2 实验装置
实验装置可以由膜反应器、膜组件、空气扩散系统等组成。其中，反应器是超滤膜反应器，进水由浮球阀来控制，底部有小型环流泵和曝气头，在膜的表面可以形成剪切力，避免粉末活性炭发展沉淀的现象。此外，使用虹吸出水系统，虹出水口和反应器的液面差在一定的高度，虹吸水口通过反冲洗泵来完成。
1.3 工艺流程
实验的工艺流程主要包括三个方面，常规工艺、超滤工艺以及排泥水池的回流处理。将原水放入到混合池当中，投放一定浓度的活性炭，将混合池转变为絮凝池，再转化为斜板沉淀池，在此过程中，一方面可以直接通过PVC超滤膜进行出水，另一方面要对排泥水进行回流，使得部分泥水排出系统。
1.4 实验方法
进行实验时，首先观察粉末活性炭的浓度对膜通量和膜过滤的作用效果，当改变粉末活性炭的投放浓度后，对膜进行清洗。当粉末活性炭的浓度一定之后，使得膜的运行周期保持在两个小时，进行冲洗，并且不断的往反应容器中添加PVC。
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2 实验结果与讨论
2.1 对有机物的去除
2.1.1 对CODMn的去除
在不加入粉末活性炭的时候，因为排泥回流的过程强化了混凝，并且由于时间的延迟，排泥水中也有一些微生物，所以CODMn的去除效果随着时间的增加而变得明显。而当我们加入一定浓度的粉末活性炭之后，由于粉末活性炭的吸附作用和微生物的降解作用，CODMn的去除率有所提高。由于CODMn和UV254的有机物的差别，使得超滤膜对于二者的去除效率有所不同。此外，有机物是造成膜污染的重要原因，因此，对有机物去除效率较低的膜其抗污染的能力越强。
2.1.2 对UV254的去除
这种类型的有机物很难被降解，大多是通过吸附或者絮凝去除。在不加入粉末活性炭的时候，由于排泥水回流强化了混凝过程，所以UV254的去除效果随着时间的增加而变得明显。当加入粉末活性炭之后，UV254的去除效果有所加强，活性炭的吸附能力也提高了许多，同时也对絮凝这一过程有所改善，最终实现对UV254的去除。此外，定期的进行投加活性炭和排泥也有助于保证去除效果的稳定性。
2.2 对消毒副产物前体物的去除
消毒副产物在原水中存在时，对人类的健康危害极大，消毒副产物前体物的类型与原水的质量有着很大的关系。我们使用排泥水回流的方法虽然可以去除部分的有机物，但是却不能去除消毒副产物前体物。当我们加入一定含量的粉末活性炭时，对消毒副产物的去除效果明显的增强，所以，粉末活性炭回流/超滤工艺可以对原水起到很好的处理效果。由于粉末活性炭对天然的有机物有着良好的吸附去除作用，所以对消毒副产物前体物的去除效果明显。
2.3 对膜过滤性能的影响
在加入粉末活性炭之后，可以使得膜通量保持在稳定的状态，并且经研究发现，活性炭的投放对膜通量有一定的改善作用，粉末活性炭的浓度越大，对于有机污染物的去除效果越明显。当加入活性炭之后，膜表面的滤饼层就会有一定的弹性，使得反应的容器中污染物的含量减少，所以对膜通量起到了改善的作用。
3 小结
通过对粉末活性炭回流/超滤工艺处理微污染原水的工艺探析，我们了解到了，粉末活性炭回流/超滤工艺对有机物UV254和CODMn的去除效率以及对消毒副产物前体物的去除效率有明显的作用，对颗粒物也有较高的去除率，并且对膜通量起到了良好的改善作用。此外，通过粉末活性炭的回流技术，也可以有效的缓解膜污染。与传统的工艺相比，粉末活性炭回流/超滤工艺的去除效果更加的明显，可以对微污染的原水进行有效的处理。
参考文献
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论文作者:郑彦嫣
论文发表刊物:《科技中国》2017年9期
论文发表时间:2018/2/9
标签：活性炭论文; 粉末论文; 超滤论文; 工艺论文; 有机物论文; 效果论文; 原水论文; 《科技中国》2017年9期论文;