摘要：现如今，随着我国经济的快速发展，水是我们赖以生存必不可少的条件，我们日常的生活离不开水，人体严重缺水会导致死亡，威胁着人们的身体健康，但是一些企业只追求经济效益，对当地的流域河流造成了不同程度的污染，这对我们自来水厂处理自来水的工艺过程是一个严峻的挑战。自来水厂的主要任务就是取水处理，去除水中的有害物质及相关的杂质，达到规定的自来水水质的要求，然后输送到千家万户。在水处理的工艺过程中，活性炭占有重要的地位，发挥着不可磨灭的作用，本文就自来水处理的工艺过程主要研究分析活性炭的应用。
关键词：活性炭；集中式；供水处理工程；应用
引言
阐述了活性炭的生产工序、特性、使用特点及在水处理中的应用研究和概况等，强调了活性炭吸附是水处理中去除有机、无机物污染的有效、经济的方法。正确选择活性炭，深刻了解活性炭的特性，更能发挥其处理的效果。活性炭吸附技术作为改善水质的有效措施，运行方式灵活，成本低，效果明显。提出活性炭应用领域中有待解决的问题和今后的发展方向。
1自来水工艺处理过程
自来水处理工艺过程根据水源的不同，工艺过程是不同的，我们这里就普遍的自来水工艺处理过程作简要的分析。自来水的处理工艺过程大体上是分为四个步骤的：1、絮凝；2、沉淀；3、过滤；4、消毒，这四个步骤就是目前普遍的自来水处理工艺过程。我们这里由于是使用的地表水，沿途难免会有各种树叶杂草落入水中，水库就起到了一个预先沉淀的作用。水库源水加入二氧化氯预氧化，再加入聚合氯化铝，通过静态混合器及提水泵，到达折板絮凝池。折板絮凝池是将隔板絮凝池改成具有一定角度的折板。折板间距应根据水流速度由大到小而改变。折板的夹角采用90~120°。波高一般采用0.25~0.40m。在絮凝池内，水流沿折板上、下流动，经过无数次折转，原水与药剂经混合后，通过折板絮凝池形成肉眼可见的大的密实絮凝体，去除水中的悬浮杂质，降低水的浑浊度。折板絮凝池对水质水量适应性强，停留时间短，絮凝效果好，又能节约絮凝药剂。源水由折板絮凝池从下往上经斜管溢出。斜管是由聚乙烯材质制成的1m长，蜂窝状的管子，倾斜四十五度铺在池子上，经过絮凝池的水由下往上经过斜管溢出，由于水中的泥沙较水更重，会顺着斜管壁自然落下，从而也达到一个沉淀作用。经过两次沉淀的水会输送到过滤池，过滤池是由2m厚的石英砂分层构成，并且每层的石英砂的直径大小是不同的，从下往上石英砂的直径是逐渐减小的，我们普遍设置六层石英砂的过滤池。水从最表面经过六层过滤后，到达活性炭吸附深度处理池再到达清水池。到达清水池前会在水中投放二氧化氯，其主要目的是进行杀菌消毒，然后就可以输送到用户，这就是自来水的处理工艺过程的简要介绍。
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图1自来水厂工艺流程图
2活性炭水处理方法
在活性炭仍起重要作用的情况下，已经研究出一种新的处理原理，但是这种原理与原来已经证明的函数关系有所不同，活性炭不仅是一种有效的吸附剂，而且也是生物降解的最好场所。可是，不能认为活性炭的作用是单一的，现在活性炭与其他水处理工艺相结合，其有效作用更为显著。人们使用活性炭主要是去除水源中的天然嗅味。这种嗅味常常与水中长有藻类植物有关。实际上，在多数情况下，这种嗅味不是很强。但是，由于人造有机物的作用，主要是通过氯化使嗅味加强了。水中有机物和氨氮含量逐渐增加。为了去除氨氮，加氯时产生嗅味这一难题必须解决，在这个问题上，活性炭是很有效的。在某种情况下，当被处理的水含有特殊的合成有机物时，而且这种有机物具有一种有害的嗅味或影响处理工艺流程，就可以用活性炭达到去除效果，开始时应用活性炭。活性炭处理水的技术已经是很完善的。根据其他试剂的使用特点，研究活性炭放入位置，过去发现应该最后放碳，尽可能让活性炭离开絮凝剂，氯或二氧化氯。另外还发现在两个不同位置分段加碳能改进处理系统。在被处理水中有机物和氨氮含量浓度低时，用粉状活性炭去除嗅味是很有效的。不用很大投资，当遇到有机物短期峰值时适应性特别好。尽管粉状活性炭能达到去除有机物的效果，但是经济效益的可行性受到一些限制。把一个精心设计又精心操作的絮凝———沉淀工艺结合起来。用20～30mg/L粉状活性炭可以降解总有机物的60%，但是不断的增加氯化作用的投药量。伴随着溶解氨生产的嗅味愈难解决，这种嗅味用粉状活性炭不能去除。因此人们注意到粒状活性炭不仅能代替粉状活性炭的用途，而且当流量很低时，能扩大使用范围。开始，这种变化发生单一过滤阶段，用砂过滤床通过粒状活性炭交换。在未经粒状活性炭装置之前，水中存在有嗅味，特别是氯的嗅味。但是，要应用折点加氯去除氨来停止有机物与滤的反应是不可能的，这可以用需要的氯量来证明。虽然所用的加氯量是溶解氨的七倍就足以达到控制氨的目的，可是实际上加氯量要超过溶解氨的10倍。另外，有时氨和有机物对氯消耗量的竞争是很难预测的，因为这种反应是很复杂的。这可能产生对氯需用量不足，使氨产生局部氧化而停止在氯胺的表面。人们把水中的氯化有机物和氯胺不适当地统称为“氯的嗅味”。此外，在折点氯化的原水中可能测得的气味临界值是20，而在折点氯化处理前测得的值才是4。用粉状活性炭消除氯味是困难的。在粉状碳与氯结合前应当把有机物去除掉，必须用大量粉状活性炭去获得可靠的效果。
3颗粒状活性炭在水处理中的应用
3.1去除水中的臭味
自来水厂引来源水，多多少少都会点有一些气味，通常用活性炭来去除这些异味，但是由于水源的污染物不同，所以使用的除异味的方法也不同，例如利用活性炭去除有机污染物产生的异味，作用等同于氧化剂氧化的方法；如果在沿海城市，还会引用海水作为源水，海水会蕴含着藻类植物，在繁殖过程中，会产生一些异味，这时利用气浮法或者微滤机来除去这些异味。
3.2活性炭吸附法
活性炭的制备工艺简单，且制备材料的来源广泛，具有较大的经济效益，而且有作用是巨大的能够明显地除去异味，水中的异色，农药，人工合成的有机物，氯化物等杂质，达到净水的目的。研究人员经过研究发现，活性炭是一种多孔的物质，并且具有较大的表面积占比和优良的空隙结构，这些都为其微孔吸附作用奠定了条件，并且活性炭吸附有机物的原理就是利用这种作用。并且活性炭的孔径大小是不同的，活性炭孔径大小的不同，使它对于污染物的去除效果是不同的，在活性炭表面主要分布的是打孔，而在活性炭的最内部是微孔，主要作用是吸附小分子有机物，而在大孔与微孔之间是过渡孔，这个主要作用是吸附大分子的有机物，和作为小分子有机物进入微孔的通道。并且经过实验研究表明，活性炭对于有机物的吸附去除率在百分之八十左右，具有良好的吸附过滤效果。
结语
目前，活性炭在深度水处理中已经得到了广泛的应用，提高了自来水处理后的水质，并且活性炭的成本较低，具有较低的经济效益。然而活性炭吸附技术在我国还处于初级发展阶段，我国的技术和相关的理论知识还不成熟，这就需要我们付出大量的精力，经费来投入到活性炭的研究中，研制出新型的适应人们生活水平的活性炭技术，促进我国自来水处理工艺过程的发展。
参考文献：
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论文作者:钟繁康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/8
标签：活性炭论文; 有机物论文; 絮凝论文; 水处理论文; 工艺论文; 水中论文; 粉状论文; 《基层建设》2019年第32期论文;