凈水預(yù)處理中的活性炭的需求量應(yīng)該怎樣計算？
來源：凈水預(yù)處理中的活性炭的需求量應(yīng)該怎樣計算？ 發(fā)布于：2021-04-26 00:52:47 瀏覽：345
問題：凈水處理，預(yù)處理中的活性炭的需求量應(yīng)該怎樣計算。還有樹脂，石英砂的量。
答案：
1、石英砂做底層厚度為罐體的四分之一，
2、填裝交換樹脂厚底為罐體的四分之一，
3、活性炭在上層多填裝一些，這樣處理出來的水質(zhì)，純凈、甘甜。
活性炭在凈水中發(fā)揮的作用：
活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、膠體、有機(jī)物(合成洗滌劑、農(nóng)藥、除草劑、殺蟲劑、合成染料、三鹵甲烷、鹵乙酸、內(nèi)分泌干擾物如鄰苯二甲酸酯PAES等)、重金屬(如汞、銀、鎘、鉻、鉛、鎳等等)、放射性物質(zhì)等，是凈水器中使用最早、最廣泛實用的凈水材料。不僅一般活性炭凈水器，在家用反滲透純水機(jī)，以及多數(shù)超濾、陶瓷、KDF、UV等凈水器中，都會用到活性炭。
活性炭和KDF都能去除水中余氯，但KDF和氯反應(yīng)生成鋅離子(Zn2+)，可能會導(dǎo)致水中鋅超標(biāo)，而用活性炭除氯則沒有這類擔(dān)心。
活性炭在活化過程中形成大量的各種形狀的細(xì)微孔，構(gòu)成了巨大的具有吸附作用的表面積，其比表面積為500～1200m2/g，比表面積越大，吸附效果越好。
二、活性炭在凈水中負(fù)面的影響：
(1)活性炭吸附了大量的有機(jī)物，這些有機(jī)物會成為細(xì)菌等微生物的營養(yǎng)，細(xì)菌會在活性炭的微孔中大量繁殖增生，并可能導(dǎo)致出水中菌落總數(shù)超標(biāo)。
(2)凈水器中的活性炭在微生物催化作用下，把水中氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮，常出現(xiàn)凈水器出水中的亞硝酸鹽比進(jìn)水高出很多倍。亞硝酸鹽本身不是致癌物質(zhì)，但它與水中胺類物質(zhì)反應(yīng)生成的亞硝胺是強(qiáng)致癌物質(zhì)。
(3)在活性炭吸附過濾的出水加溴樹脂(溴代聚苯乙烯海因)過濾或UV殺菌是解決水中微生物超標(biāo)的好方法。艾歐·史密斯(上海)水處理產(chǎn)品有限公司在部份家用反滲透純水機(jī)的后置活性炭濾芯中加上一小段溴樹脂，出水即無菌，出口到歐洲諸國很受歡迎。
三、活性炭在凈水中吸附的機(jī)理：
(1)物理吸附：范德瓦爾力?；钚蕴客ㄟ^物理吸附可去除水中的有機(jī)物、膠體等。
孔分類
平均孔徑（nm）
孔容積(mg/L)
表面積/總表面積(%)
吸附能力
大孔
＞100
0.2～0.5
＜1
提供通道
過渡孔
4～100
0.02～0.1
1～5
吸附大分子有機(jī)物
微孔
＜4
0.15～0.9
＞95
主要吸附區(qū)
2)化學(xué)吸附：化學(xué)反應(yīng)及催化作用?；钚蕴客ㄟ^物理吸附可去除水中的余氯、氯胺等等。
C + Cl2 + H2O —→ CO +2H+ + 2Cl-
C + ClO- —→ CO + Cl-
C +2NHCl2 + H2O —→ CO + N2 + 4H+ + 4Cl-
四、如何提高活性炭在凈水器的凈水效果
1、選擇質(zhì)量好的活性炭。凈水用活性炭的標(biāo)準(zhǔn)目前有：
(1)GB/T7701.4——1997《凈水用煤質(zhì)顆?；钚蕴俊?/div>
(2)GB/T13803.2——1999《凈水用木質(zhì)活性炭》
(3)DL/T582——2004《火力發(fā)電廠水處理用活性炭使用導(dǎo)則》
(4)LY/T1331——1999《凈水用載銀活性炭》
國家標(biāo)準(zhǔn)(1)、(2)和林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(4)測碘吸附值和亞甲基藍(lán)吸附值，主要反映活性炭中微孔的多少;電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(3)測活性炭對天然水中四種有代表性的有機(jī)物(腐殖酸、富里酸、木質(zhì)素、單寧)的吸附容量和吸附速度，主要反映活性炭中過渡孔的多少。凈水器生產(chǎn)廠選擇凈水器用活性炭時，建議按(3)方法來選擇較好的活性炭。
此外，水份(≤10%，越小越好)、強(qiáng)度(≥95%，越大越好)、粒度(≥95%，家用凈水器用顆?；钚蕴拷ㄗh選用16～32目即Φ1.3～0.6mm的粒徑)都是必須考核的指標(biāo)。
2、凈水器制造廠應(yīng)該采購質(zhì)量好的活性炭，并抽查和檢測每批進(jìn)貨的活性炭，以防購進(jìn)劣質(zhì)產(chǎn)品。
現(xiàn)在市場上很多活性炭都摻有回用料，有的甚至于全部是回用料?；钚蕴可a(chǎn)廠購進(jìn)用戶已使用過并報廢的活性炭，再回爐處理一下，有的甚至放露天場院在太陽下曬干后即充新品賣出或摻進(jìn)新活性炭中，以降低成本和售價。上海疾控中心就曾檢測到活性炭濾芯CODMn去除率為零的怪事。另外，還有水洗，應(yīng)該用純水，但成本高，很多活性炭廠沒有純水裝置，就用河水、井水甚至用臭水溝中的水去洗炭，這樣的活性炭都被污染了。所以千萬不要買太便宜的活性炭使用?；钚蕴績羲髟诘竭_(dá)額定總凈水量時，其化學(xué)耗氧量CODMn去除率和總?cè)芙庑杂袡C(jī)炭DOC去除率均應(yīng)≥25%，前者在城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ3023和衛(wèi)生部《生活飲用水水質(zhì)處理器衛(wèi)生安全與功能評價規(guī)范——一般水質(zhì)處理器》(2001)中均有規(guī)定，后者在CJ3023中有規(guī)定。
3、活性炭發(fā)揮凈水作用，不論物理吸附還是化學(xué)吸附，都需要一定的時間。因此，凈水器生產(chǎn)廠要改進(jìn)活性炭過濾器或活性炭濾芯的設(shè)計，盡可能增加水和活性炭的接觸時間，接觸時間=炭柱長度/水在炭柱中的流速，增加炭柱長度和活性炭用量，降低水的流速，都能延長水和活性炭接觸時間，提高活性炭的凈水效果和出水水質(zhì)。
(1)對大型活性炭水質(zhì)處理器來說，在機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T2932-1999《水處理設(shè)備 技術(shù)條件》中規(guī)定，以去除游離氯為目的，水在活性炭過濾器中的流速應(yīng)≤20m/h，出水水質(zhì)為殘余氯<0.1mg/L;以去除有機(jī)物為目的，水在活性炭過濾器中的流速應(yīng)≤10m/h，出水水質(zhì)為CODMn<2mg O2/L。在大型反滲透裝置的預(yù)處理中，余氯和有機(jī)物都應(yīng)去除，則取流速為10 m/h，如以活性炭濾層高1m計算，那么水和活性炭的接觸時間為0.1h，即6分鐘。
(2)對家用活性炭凈水器來說，很難做到有這么長的接觸時間。在城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ3023-1993《活性炭凈水器》中，沒有給出接觸時間或水流速等具體數(shù)據(jù)，但其5.2.1規(guī)定，活性炭過濾器過濾柱的有效高度與直徑之比采用2～6為宜，實際上也是增加炭柱高度，延長水和活性炭接觸時間，防止水不與炭接觸而穿透。有些凈水器，采用多級活性炭濾芯，也是這個作用?？傊?，活性炭與水接觸時間越長，吸附效果越好。
4、活性炭凈水器使用說明書，應(yīng)告誡用戶，開啟凈水器后，要放掉一部份水，把凈水器濾筒、管道中的積水排放掉，然后再接取新鮮過濾水使用。否則，經(jīng)長時間浸泡，活性炭中細(xì)菌會大量繁殖超標(biāo)，亞硝酸鹽也可能增多，因此一定要把凈水器中的殘積水先放掉。
5、活性炭凈水器使用說明書，應(yīng)告誡用戶，活性炭要勤換，一般半年就要更換。特別是南方以地面水為水源的自來水，水中膠體物質(zhì)多、有機(jī)物含量高，更要及時更換凈水器中的活性炭濾芯?；钚蕴课接袡C(jī)物飽和后，非但不能再起到吸附和凈水作用，反而會釋放出有害物質(zhì)，使凈水器成為“污水器”
本文作者：董帝豪
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