
一、 项目背景
山东省某大型市政生活饮用水净水厂,以地表水(如水库水、河水)作为主要水源。随着原水水质波动性的增加,特别是应对季节性藻类繁殖、有机污染物及嗅味物质(如土霉素)的挑战,水厂决定对现有常规处理工艺(混凝-沉淀-过滤-消毒)进行升级改造,增设颗粒活性炭吸附池作为深度处理核心单元,旨在稳定提升出水水质,确保饮用水安全,满足并优于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)的要求。
二、 技术选型与要求
经过严格的技术论证与比选,项目最终选定煤质颗粒活性炭作为吸附介质。其选型依据和具体技术参数如下:
1、材质选择:煤质颗粒活性炭
理由: 煤质活性炭具有发达的孔隙结构,特别是中孔比例适中,机械强度高,耐磨性好,非常适合在连续运行、反冲洗频繁的水处理吸附池中使用,使用寿命长。
2、核心性能指标:
碘吸附值:≥950mg/g
意义: 碘值是表征活性炭微孔发达程度和比表面积的关键指标。碘值≥950mg/g属于高碘值活性炭,表明其具有极强的吸附小分子有机污染物的能力,能高效去除水中的色度、嗅味、部分溶解性有机物和微量有毒有害物质。
粒度:8-30目
意义:该粒度范围是一个优化选择。较细的粉末活性炭易流失,而过大颗粒则影响吸附速率。8-30目的颗粒度既能保证足够的比表面积和较快的吸附动力学,又具有良好的流体力学性能,便于在滤池中装填、运行和反冲洗,能有效平衡吸附效率与运行压降之间的矛盾。
3、装填规模:
总装填量:185立方米
意义:此装填量是根据水厂设计处理规模、空床接触时间(EBCT,通常设计为10-15分钟)以及吸附池的尺寸计算确定。充足的装填量确保了原水与活性炭有足够的接触反应时间,从而保证吸附效果的稳定性和持续性。
三、实施与运行效果
1、装填与活化:
在专用活性炭吸附池中进行装填,装填前对炭池进行彻底清洁。
采用水力输送或人工方式均匀装填,避免分层和架桥现象。
装填完毕后,进行充分的反冲洗,以去除运输和装填过程中产生的细小炭粉,使炭床洁净并均匀分布,确保出水通畅。
2、运行效果监测:
系统投入运行后,水厂对进出水关键指标进行了持续监测,效果显著:
嗅味去除:对水中典型的土霉味(2-甲基异莰醇)和土味素(Geosmin)去除率稳定在95%以上,出厂水口感清澈,无异味。
有机物控制:出水耗氧量(CODMn)显著降低,平均去除率达到30%-40%,有效降低了消毒副产物(如三卤甲烷)的生成潜能。
色度与浊度:对水中的色度有进一步的去除效果,出水浊度也更加稳定。
突发污染应对:在面对原水水质突发性波动时,活性炭吸附池作为一道强有力的屏障,有效缓冲了污染物冲击,保障了出厂水质的绝对安全。
四、案例总结与价值
本案例成功展示了高碘值(≥950)煤质颗粒活性炭在大型生活饮用水厂深度处理中的应用价值。
1、技术先进性: 选用高碘值、特定粒度(8-30目)的煤质颗粒活性炭,是保障吸附效能和运行稳定性的关键技术决策。
2、工程可靠性: 185立方米的规模化装填和稳定运行,证明了该技术方案在工程实践上的成熟与可靠。
3、效益显著:
社会效益:极大提升了饮用水感官指标和生物安全性,增强了市民的用水获得感与安全感。
经济效益:虽然初期投资较高,但长寿命的颗粒活性炭减少了频繁更换的成本,且因水质提升带来的管网腐蚀减缓、水处理综合成本优化等长期效益更为突出。
结论:该水厂通过科学选型与精准实施,成功将煤质颗粒活性炭深度处理技术融入现有工艺链,为解决地表水厂面临的有机微污染问题提供了一个高效、稳定、可复制的最佳实践案例,为山东省乃至全国同类型水厂的工艺升级改造提供了宝贵的经验。