活性碳是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無定形碳,也有排列規(guī)整的晶體碳?;钚蕴课椒ㄊ抢枚嗫仔缘幕钚蕴?,使水中一種或多種物質(zhì)被吸附在活性炭表面而去除的方法,去除對象包括溶解性的有機物質(zhì),合成洗滌劑、微生物、病毒和一定量的重金屬,并能夠脫色、除臭、凈化水質(zhì)。活性炭吸附過濾在自來水廠水處理過濾工藝中,是后一道重要工藝,粉末活性炭常投加在絮凝或澄清前、或絮凝過程中,用水泵、管道或接觸裝置充分地混合,進行接觸吸附水中微污染物后,通過沉淀、澄清和過濾去除。也可在沉淀、澄清后二次投加,提高吸附處理效果,經(jīng)過濾去除。投加的粉末活性炭能及時有效地去除大量有機物,有時還具有助凝作用。在操作管理良好的情況,一般投加5-50mg/L,可使溶解的有機物總量減少60%左右。電子廢水處理中,活性炭投加設備可去除部分重金屬離子。山東儲料倉活性炭投加裝置
活性炭投加較明顯的優(yōu)點是對各類污染物具有廣譜吸附能力,同時可通過改性實現(xiàn)針對性去除,適配不同污染場景需求。在水處理中,無論是市政污水中的難降解有機物(如腐殖酸、多環(huán)芳烴)、飲用水中的異味物質(zhì)(土臭素、2 - 甲基異莰醇),還是工業(yè)廢水中的重金屬(鉛、鎘、汞)與有毒有機物(苯系物、硝基化合物),普通活性炭均可實現(xiàn)有效吸附;通過載鐵、載硫、載金屬螯合劑等改性處理后,還能大幅提升對特定污染物的選擇性 —— 例如載硫活性炭對汞的吸附容量比普通活性炭高 3-5 倍,載鑭活性炭對磷的去除率可達 95% 以上。在氣體凈化中,既能吸附工業(yè)廢氣中的揮發(fā)性有機物(VOCs),也能去除垃圾焚燒尾氣中的二噁英與重金屬,甚至可用于室內(nèi)空氣的甲醛、苯系物凈化,真正實現(xiàn) “一技多能”,避免因污染物類型復雜而頻繁更換處理工藝。山西國產(chǎn)活性炭投加設備污水處理中,活性炭投加設備可按水質(zhì)自動調(diào)節(jié)投加量。
活性炭投加過程需嚴格把控安全細節(jié),避免健康風險和設備故障。操作人員需佩戴防塵口罩和防靜電手套,防止粉末活性炭吸入肺部或因靜電引發(fā)粉塵炸;料倉頂部需安裝布袋除塵器,將粉塵排放濃度控制在 10mg/m3 以下,同時設置防爆閥,當倉內(nèi)壓力超過 0.1MPa 時自動泄壓。設備運行中需定期檢查螺旋輸送機的密封情況,若出現(xiàn)漏粉需立即停機,用壓縮空氣清理后更換密封墊。儲存環(huán)節(jié),活性炭需遠離火源,料倉與熱源的距離不小于 5 米,且嚴禁與氧化劑混合存放。對于使用后的廢活性炭,需根據(jù)吸附污染物特性分類處置 —— 吸附重金屬的廢炭需作為危廢處理,而吸附常規(guī)有機物的廢炭可經(jīng)高溫再生后重復利用,再生效率可達 80% 以上。
活性炭投加系統(tǒng)的能耗優(yōu)化需從設備運行、工藝設計兩方面入手,降低運行成本。設備運行層面,螺旋輸送機采用變頻調(diào)速技術,根據(jù)實際投加量調(diào)整轉(zhuǎn)速,例如當投加量從 50kg/h 降至 20kg/h 時,電機功率從 3kW 降至 1.2kW,年節(jié)電可達 5000 度以上;攪拌器采用永磁同步電機,能效等級達 IE5,比傳統(tǒng)異步電機節(jié)能 15%-20%,同時優(yōu)化攪拌槳葉角度至 45°,減少水體阻力,進一步降低能耗。工藝設計層面,采用 “逆流投加” 方式,將活性炭投加在水體流動的反方向,延長接觸時間,在保證吸附效果的前提下,可減少 20% 的攪拌能耗;對于連續(xù)運行系統(tǒng),設置低谷用電時段(如夜間)的儲料預處理,利用低價電價制備炭漿,降低用電成本,同時避免高峰時段設備集中運行導致的電網(wǎng)負荷過高。此外,定期清理設備內(nèi)部積垢,如管道內(nèi)壁的炭粉殘留會增加水流阻力,清理后可使泵體能耗降低 8%-10%,確保系統(tǒng)始終處于低能耗運行狀態(tài)。活性炭投加設備的控制系統(tǒng)可儲存常用的運行參數(shù)方案。
在突發(fā)環(huán)境污染事件中,活性炭投加憑借 “部署快、見效快、效果穩(wěn)” 的優(yōu)點,成為應急治理的好選擇技術之一,能快速控制污染擴散、降低環(huán)境風險。相比需要復雜設備安裝的氧化、膜分離工藝,活性炭投加系統(tǒng)(尤其是移動式設備)可在 30 分鐘內(nèi)完成現(xiàn)場部署 —— 例如河流發(fā)生苯泄漏時,車載式 PAC 投加機抵達現(xiàn)場后,只需連接壓縮空氣或電源即可啟動投加,按污染物濃度 50-100 倍投加 PAC,30 分鐘內(nèi)可使苯濃度從 5mg/L 降至 0.1mg/L 以下。在水廠原水突發(fā)異味或工業(yè)廢水偷排時,現(xiàn)有處理系統(tǒng)中預留的活性炭投加接口可立即啟用,無需改造工藝,通過提升投加量與延長混合時間,2 小時內(nèi)即可恢復出水達標,避免停水或超標排放事件。此外,活性炭吸附過程穩(wěn)定,不受水體 pH、溫度(5-40℃)的大幅波動影響,即使在復雜水質(zhì)條件下,仍能保持穩(wěn)定的污染物去除效果,應急處理的可靠性遠超其他依賴精密參數(shù)控制的工藝。處理含油廢水時,活性炭投加設備需避免與油污直接接觸。山西國產(chǎn)活性炭投加設備
活性炭投加設備的料倉需做好密封,防止活性炭受潮結(jié)塊。山東儲料倉活性炭投加裝置
活性炭投加系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行依賴針對性維護,需按模塊制定維護計劃。原料儲存模塊中,料倉需每月清理一次內(nèi)壁,用壓縮空氣吹掃殘留炭粉,防止結(jié)塊堵塞下料口,同時檢查料位計靈敏度,若出現(xiàn)誤報需校準傳感器;潮濕環(huán)境下還需在料倉內(nèi)加裝除濕裝置,將濕度控制在 60% 以下,避免活性炭受潮變質(zhì)。計量輸送模塊中,螺旋輸送機每兩周需檢查葉片磨損情況,當葉片厚度減少 1/4 時及時更換,齒輪箱每季度更換一次 46 號極壓齒輪油;計量泵則需每月校準流量精度,通過稱重法對比實際輸送量與設定值,偏差超過 ±2% 時調(diào)整泵體沖程?;旌戏磻K中,攪拌器軸承每 3 個月加注一次鋰基潤滑脂,密封件每半年更換一次,防止漏水;靜態(tài)混合器每季度拆解檢查導流葉片,若出現(xiàn)變形或腐蝕需修復,確?;旌闲Ч9桃悍蛛x模塊中,沉淀池排泥閥需每周開啟一次,防止炭泥沉積堵塞管道;濾池反沖洗系統(tǒng)需每月測試反沖洗強度,若達不到 15-20L/(m2?s) 需清理反沖洗水泵濾網(wǎng),確保濾層再生效果。山東儲料倉活性炭投加裝置