活性炭生产制造项目
可行性研究报告
规划设计 / 投资分析
摘要
木质活性炭作为一种高性能的吸附剂，被广泛应用于制糖、食品、饮料、医药、水处理、气体净化、化工、冶炼、国防等国民经济和人们生活
的方方面面，有效地吸附了相关对象中的无效成分和有害杂质，脱色除臭，提高纯度和提升品质，尤其是其在污水处理、大气污染净化、油气回收、
溶剂回收等领域的应用，有力地促进了水资源、油气和有机溶剂的循环回
收利用。
该活性炭项目计划总投资17095.66万元，其中：固定资产投资
13755.90万元，占项目总投资的80.46%；流动资金3339.76万元，占项目
总投资的19.54%。
达产年营业收入27419.00万元，总成本费用21876.88万元，税金及
附加276.04万元，利润总额5542.12万元，利税总额6582.59万元，税后
净利润4156.59万元，达产年纳税总额2426.00万元；达产年投资利润率32.42%，投资利税率38.50%，投资回报率24.31%，全部投资回收期5.61年，提供就业职位436个。
坚持应用先进技术的原则。根据项目承办单位和项目建设地的实际情况，合理制定项目产品方案及工艺路线，在项目产品生产技术设计上充分
体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的项目产品生产工艺
技术，努力提高项目产品生产装置自动化控制水平，以经济效益为中心，
在采用先进工艺和高效设备的同时，做好项目投资费用的控制工作，以求
实科学的态度进行细致的论证和比较，为投资决策提供可靠的依据。努力
提高项目承办单位的整体技术水平和装备水平，增强企业的整体经济实力，使企业完全进入可持续发展的境地。
项目概述、建设背景分析、项目市场前景分析、建设规划、选址评价、项目工程设计说明、项目工艺技术、项目环境分析、安全经营规范、风险
应对说明、节能方案分析、项目实施安排、投资分析、盈利能力分析、总
结说明等。
活性炭生产制造项目可行性研究报告目录
第一章项目概述
第二章建设背景分析
第三章项目市场前景分析
第四章建设规划
第五章选址评价
第六章项目工程设计说明
第七章项目工艺技术
第八章项目环境分析
第九章安全经营规范
第十章风险应对说明
第十一章节能方案分析
第十二章项目实施安排
第十三章投资分析
第十四章盈利能力分析
第十五章项目招投标方案
第十六章总结说明
第一章项目概述
一、项目承办单位基本情况
（一）公司名称
xxx集团
（二）公司简介
公司一直秉承“坚持原创，追求领先”的经营理念，不断创造令客户惊喜的产品和服务。
公司根据市场调研，结合国家产业发展政策，在大力发展相关产业的同时，积极实施以“节能降耗、环境保护、清洁生产”为重点的技术改造和产品升级换代，取得了较好的经济效益和社会效益；企业将以全国性的销售网络、现代化的物流运作、科学的管理、良好的经济效益、与客户双赢的经营方针，努力把公司发展成为国内综合实力较强的相关行业领军企业之一。
公司坚守企业契约精神，专业为客户提供优质产品，致力成为行业领先企业，创造价值，履行社会责任。
（三）公司经济效益分析
上一年度，xxx科技公司实现营业收入25483.83万元，同比增长13.62%（3055.61万元）。其中，主营业业务活性炭生产及销售收入为
21479.73万元，占营业总收入的84.29%。
上年度主要经济指标
根据初步统计测算，公司实现利润总额5575.38万元，较去年同期相比增长1142.93万元，增长率25.79%；实现净利润4181.53万元，较去年同期相比增长645.03万元，增长率18.24%。
上年度主要经济指标
二、项目建设符合性
（一）产业发展政策符合性
由xxx集团承办的“活性炭生产制造项目”主要从事活性炭项目投资经营，其不属于国家发展改革委《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）有关条款限制类及淘汰类项目。
（二）项目选址与用地规划相容性
活性炭生产制造项目选址于xxx工业园，项目所占用地为规划工业用地，符合用地规划要求，此外，项目建设前后，未改变项目建设区域环境功能区划；在落实该项目提出的各项污染防治措施后，可确保污染物达标
排放，满足xxx工业园环境保护规划要求。因此，建设项目符合项目建设
区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。
（三）“三线一单”符合性
1、生态保护红线：活性炭生产制造项目用地性质为建设用地，不在主
导生态功能区范围内，且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等
生态保护区内，符合生态保护红线要求。
2、环境质量底线：该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功
能区划要求，有一定的环境容量，符合环境质量底线要求。
3、资源利用上线：项目营运过程消耗一定的电能、水，资源消耗量相
对于区域资源利用总量较少，符合资源利用上线要求。
4、环境准入负面清单：该项目所在地无环境准入负面清单，项目采取
环境保护措施后，废气、废水、噪声均可达标排放，固体废物能够得到合
理处置，不会产生二次污染。
三、项目概况
（一）项目名称
活性炭生产制造项目
木质活性炭作为一种高性能的吸附剂，被广泛应用于制糖、食品、饮料、医药、水处理、气体净化、化工、冶炼、国防等国民经济和人们生活
的方方面面，有效地吸附了相关对象中的无效成分和有害杂质，脱色除臭，提高纯度和提升品质，尤其是其在污水处理、大气污染净化、油气回收、
溶剂回收等领域的应用，有力地促进了水资源、油气和有机溶剂的循环回收利用。
（二）项目选址
xxx工业园
（三）项目用地规模
项目总用地面积46076.36平方米（折合约69.08亩）。
（四）项目用地控制指标
该工程规划建筑系数55.86%，建筑容积率1.39，建设区域绿化覆盖率6.78%，固定资产投资强度199.13万元/亩。
（五）土建工程指标
项目净用地面积46076.36平方米，建筑物基底占地面积25738.25平方米，总建筑面积64046.14平方米，其中：规划建设主体工程49540.63平方米，项目规划绿化面积4339.76平方米。
（六）设备选型方案
项目计划购置设备共计123台（套），设备购置费4317.71万元。
（七）节能分析
1、项目年用电量1174436.84千瓦时，折合144.34吨标准煤。
2、项目年总用水量20598.24立方米，折合1.76吨标准煤。
3、“活性炭生产制造项目投资建设项目”，年用电量1174436.84千瓦时，年总用水量20598.24立方米，项目年综合总耗能量（当量值）
146.10吨标准煤/年。达产年综合节能量59.67吨标准煤/年，项目总节能
率28.70%，能源利用效果良好。
（八）环境保护
项目符合xxx工业园发展规划，符合xxx工业园产业结构调整规划和
国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明
显的影响。
（九）项目总投资及资金构成
项目预计总投资17095.66万元，其中：固定资产投资13755.90万元，占项目总投资的80.46%；流动资金3339.76万元，占项目总投资的19.54%。
（十）资金筹措
该项目现阶段投资均由企业自筹。
（十一）项目预期经济效益规划目标
预期达产年营业收入27419.00万元，总成本费用21876.88万元，税
金及附加276.04万元，利润总额5542.12万元，利税总额6582.59万元，
税后净利润4156.59万元，达产年纳税总额2426.00万元；达产年投资利
润率32.42%，投资利税率38.50%，投资回报率24.31%，全部投资回收期
5.61年，提供就业职位436个。
（十二）进度规划
本期工程项目建设期限规划12个月。
实行动态计划管理，加强施工进度的统计和分析工作，根据实际施工进度，及时调整施工进度计划，随时掌握关键线路的变化状况。
四、报告说明
投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目的盈利能力。具体概括为：政府立项审批、产业扶持、银行贷款、融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作、股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。
五、项目评价
1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合xxx工业园及xxx工业园活性炭行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进xxx工业园活性炭产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。
2、xxx科技公司为适应国内外市场需求，拟建“活性炭生产制造项目”，本期工程项目的建设能够有力促进xxx工业园经济发展，为社会提供就业职位436个，达产年纳税总额2426.00万元，可以促进xxx工业园区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。
3、项目达产年投资利润率32.42%，投资利税率38.50%，全部投资回报率24.31%，全部投资回收期5.61年，固定资产投资回收期5.61年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
4、加强民营企业“走出去”信息服务，建设综合信息服务平台，完善信息共享制度。加快境外分支机构和服务网点布局。发挥行业协会、中介组织作用，推动制定“走出去”行业自律规范，组织民营企业“抱团出海”、优势互补。（发展改革委、商务部按职责分工牵头，工业和信息化部、全国工商联等参与）
综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。
六、主要经济指标
主要经济指标一览表
第二章建设背景分析
一、项目建设背景
1、我国正处于工业化中期向后期过渡的关键阶段。到2020年基本实
现工业化、加快建设现代制造强国，已成为我国全面建成小康社会和实现“中国梦”的重要内容。制造业过去是，现在是，而且未来仍将是保证强
大经济的支柱和基础，发展制造业的决心不能有丝毫动摇。可以说，中国
工业化进程能否顺利推进、势头能否长期保持、在全球竞争中能否脱颖而出，是中国现代化发展进程中的关键一招。总书记强调，“实体经济是国
家的本钱，要发展制造业尤其是先进制造业”。我们必须牢牢把握制造业
这一立国之本的战略地位，深入实施制造强国战略，落实好《中国制造2025》发展愿景，力争在新中国成立100周年时，建成世界一流制造强国，为实现中华民族伟大复兴提供强有力的战略支撑。经过改革开放30多年的
高速增长，我国经济已进入以增速换挡、结构转型和动力转换为特征的
“新常态”。如何既能保持中高速增长，又能推动产业迈向中高端水平，
关键还是要切实转变经济发展方式、推动产业结构的战略性调整。制造业
是转方式、调结构的主战场。主动适应和引领经济发展新常态，形成新的
增长动力，重点在制造业，难点在制造业，出路也在制造业。《中国制造2025》着眼解决我国制造业面临的突出矛盾和问题，加快建立现代产业体
系，提出的指引未来10年乃至30年制造业发展的20字基本方针，必须一
以贯之地执行。
2、近现代以来，制造业始终是一国经济发展并走向强盛的基础。美、德、日等发达国家的强国之路，均基于规模雄厚、结构优化、创新能力强、发展质量好、产业链国际主导地位突出的强大制造业。许多发展中国家和
地区摆脱贫穷与落后，实现对发达国家和地区的追赶甚至超越，也是通过
推动工业化、发展制造业来实现的。2008年国际金融危机再次证明，没有
坚实的制造业支撑，必将导致经济体的不断虚化和弱化。鉴此，发达国家
纷纷实施“再工业化”战略，吸引和鼓励高端制造回流本土；新兴经济体
不甘落后，希望借助更有利的比较优势，编织制造大国梦想。作为一个拥
有十几亿人口的发展中大国，实现“两个一百年”奋斗目标，必须在“双
向挤压”的挑战中杀出一条血路，化挑战为机遇，强筋固本、夯实根基。
3、首先看大政方针政策。十九大的大政方针政策主要内容仍然是供给
侧改革。土地、劳动力、资本、技术四大生产要素中，大幅提高技术要素
供给的比重是其主要目标之一。从供给侧改革的方式来看，一方面是化解
部分行业的产能过剩，另一方面是促进战略性新兴产业的发展。十八大以来，供给侧改革稳步推进，并且取得显著效果。煤炭、钢铁、有色金属、
石油、化工、造纸等传统行业的过剩产能得到有效化解，行业集中度大幅
提高，行业利润率大幅提升，房地产投机过热得到有效遏制;与此同时，IT
产业、文化创意产业、现代服务业等新兴产业开始蓬勃发展，节能环保、
新一代信息技术、生物产业、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业也取得了可喜成绩。总的来看，经过5年的供给侧改革，国民经济内部结构已经发生显著变化，消费对经济增长的贡献率明显提升，服务业在国民经济中的比重持续提高，经济发展的方式已经从量变到质变的飞跃。
4、通过投资项目的建设可为社会提供众多就业职位，可为当地农村剩余劳动力和大学毕业生提供就业机会，有利于缓解当地就业压力，同时，可增加当地就业人的员的收入，进而提高当地人民生活水平和质量，对社会的发展具有促进作用。项目承办单位通过自身拥有的专业技术和前期调研、询价掌握的市场信息等准备工作，已经建立起来的基础条件与优势将使各项工作顺利开展。
2018年前11个月中国工业经济运行总体平稳、稳中向好，同时稳中趋缓、稳中有变、稳中有忧。2018年1～11月，全国规模以上工业增加值增幅6.3%，6～11月工业增幅呈下滑趋势，分别为6%、6.1%、5.8%、5.9%和5.4%；2018年11月PMI指数50.0%，跌至荣枯线；利润增长主要集中在采掘业、原材料工业等上游产业，占总增长的八成；价格走势趋于平和，将对上下游行业利润增幅起到均衡作用；固定资产投资增幅持续走低，结构有新变化，民间投资、工业投资均有所回暖；国内消费增势回落，缺乏消费热点带动，消费结构有改善，服务型消费增长较快；进出口平稳增长，利用外资保持增长，对外投资回暖，不确定不稳定因素加大；产业转型升
级成效明显，仍需努力；东部工业增加值增幅下降明显应引起警觉。预测2018全年的工业增速在合理区间，但会影响2019年走势。
二、必要性分析
1、“十三五”时期重要战略机遇期的判断，是我们党坚持解放思想、实事求是、与时俱进，以战略思维和世界眼光作出的。从国际环境看，尽管国际金融危机给世界经济造成深度冲击，世界经济增长速度减缓，各种形式的保护主义抬头，气候变化、能源资源安全、公共卫生安全等全球性问题更加突出，国际和地区热点问题此起彼伏，但和平、发展仍是当今时代的两大主题，世界多极化和经济全球化深入发展，国际力量对比继续朝着有利于世界和平与发展的方向演化，我国同各大国、周边国家、发展中国家等的新型国际关系持续平稳发展，各国加强对华经济技术合作的意愿进一步增强，我国国际影响力和国际地位明显提高，相对稳定的外部环境总体上有利于我国集中精力搞建设、谋发展。
2、今年以来，中央从经济发展进入新常态的科学判断出发，坚持战略定力，保持宏观政策连续性和稳定性，创新调控思路和方式，推出一系列稳定增长、培育新动力、深化改革开放的重大举措，在错综复杂的国际国内经济形势下，实现了经济社会持续稳定发展，这是非常不容易的。前3个季度，国内生产总值同比增长7.4%，增速虽然放缓，但实际增量依然可观，在全球名列前茅。更重要的是，结构调整出现积极变化，服务业增长
势头显著，内需不断扩大，社会托底工作得到强化，中国经济正在向形态
更高级、分工更复杂、结构更合理的阶段演化。
3、大力发展服务业特别是现代服务业。服务业发达程度已经是衡量一
个国家、一个地区产业发展水平的重要标志。现在我国的一般工业产品供
应充足，一些行业还存在严重产能过剩现象，而服务业许多领域却供不应求。事实上，推动工业化不仅要发展工业，而且需要发展服务业，工业与
服务业融合发展也有利于提高工业发展的质量和竞争力。优化产业结构，
必须把发展服务业作为战略重点，不断提高服务业比重和水平。要采取有
效措施，为服务业发展创造有利环境，扩大服务业规模，提高服务业水平。加快发展现代物流、电子商务、科研设计、金融会计等生产性服务业，大
力发展旅游、健身、养老、家政等生活性服务业，扶持中小型服务企业发展。
4、投资项目的建设可以大幅度提升项目产品的生产、研发水平，有利
于促进我国相关行业稳定健康发展；项目承办单位具有较高项目产品制造
工艺技术、生产设备和新产品的研发能力，近年来，项目承办单位在消化、吸收国际先进项目产品制造技术的基础上，持续加大对项目产品生产技术
及相关材料的研发投入，形成了在国内同行业领先的技术优势。
三、项目建设有利条件
项目建设所选区域交通运输条件十分便利，拥有集公路、铁路、航空
于一体的现代化交通运输网络，物流运输方便快捷，为投资项目原料进货、
产品销售和对外交流等提供了多条便捷通道，对于项目实现既定目标十分有利。
活性炭的选型、投入与活性炭滤池的运行维护 张捷，徐子松 (桐乡市水务集团有限公司，桐乡314500) 摘要。本文重点介绍了桐乡市自来水公司果园桥水厂活性炭的选型、投入以及活性炭滤池的运行维护情况。通过对活性炭滤池不同规格活性炭运行情况进行系统的跟踪分析，摸索活性炭滤池的运行维护管理经验，旨在优化活性炭滤池的运行，为今后的设计和运行管理提供借鉴。 关键词t活性炭：活性炭滤池：运行维护 O．前言 近年来，作为桐乡市果园桥水厂供水水源的大运河支流康泾塘受到有机污染的程度越来越严重(见表一)。在人们对生活质量的需求不断提升的前提下，对饮用水质量的要求也越来越高。针对日益恶化的源水水质，采用预处理及深度处理工艺成为提高供水水质的必要手段，也是今后国内水处理发展的趋势。深度处理中的臭氧活性炭工艺是目前处理微污染源水最有效的手段之一，在国内外研究应用已有70多年历史。活性炭过滤是深度处理工艺的最后阶段，更是必不可少的环节。对活性炭滤池科学的运行维护能够有效的提高供水水质、节省制水成本、延长活性炭的使用周期。果园桥水厂对此有多年的实践，有必要作一次全面的总结。 1．工艺概况 臭氧活性炭深度处理工艺利用臭氧的强氧化性改变大分子有机物的性质和结构、利用活性炭的吸附性能以及附着在活性炭表面上的生物膜的生物降解作用去除水中有机物，达到净化水
质的目的。 臭氧的氧化能力极强，仅次于氟，在活性炭过滤前投加臭氧可以杀死细菌、去除病毒、氧化水中有机物、提高水中有机物的可生化性，增强活性炭吸附的生物作用，有利于活性炭对有机物的去除，还可以延长活性炭的再生周期。 活性炭对分子量在1500以下的环状化合物、不饱和化合物以及分子量在数千以上的直链化合物(糖类)有较强的吸附能力，对去除腐殖酸、异臭、色度、农药、烃类有机物、有机氯化物、洗涤剂等有很好的效果，特别是对致突变物质及氯化致突变物前驱物的良好吸附，进一步降低了出水的致突变活性。 许多实验研究证明，为了抑制饮用水中大肠杆菌的生长，需要达到AOC<50 ug／L，TOC<2mg／L，活性炭表面附着的生物膜具有生物降解作用，在常规处理之后进行生物处理对致突物有一定的去除效果，使出水达到更好的生物稳定性，管网水也获得了更长的保质期。 果园桥水厂的水质“革命”作为一个技改项目在市人大会议上提出，并列为桐乡市2003年为民办实事的十件大事之一。采用生物接触氧化预处理+常规处理+臭氧活性炭深度处理为全过程的水处理新工艺，一期工程设计规模为8万m3／d，在原有常规处理工艺的基础上新增预处理及深度处理工艺，2002年7月开工，2003年5月竣工投产；二期工程设计规模为7万m3／d，为一套完整的预处理+常规处理+深度处理工艺，2003年8月开工，2004年7月竣工投产。两期工程全部竣工并投入运行后，果园桥水厂的水处理工艺从原来的单一常规处理迅速跃升至国内先进水平。 臭氧投加点在活性炭过滤之前，根据实际水质情况投加量为l～3mg／L，臭氧接触时间为15min。活性炭滤池分为10格，一期7格为1．5mm柱状炭，3格为8X30目破碎炭，二期10格全部为12X40目破碎炭，利用原有反冲洗水塔中的砂滤池出水对炭层进行反冲洗，通
活性炭纤维是一种新型、高效、多功能吸附材料，产品为黑色、毡状织物，具有比表面积大，孔径分布窄，在液相、气相中对有机物和阴、阳离子吸附效率高，吸、脱附速度快，可再生循环使用，同时耐酸、碱，耐高温，适应性强，且可加工成任何形状，该产品在防止环境污染、食品加工、医疗卫生、劳动保护及国防等领域，具有广泛的应用前景，如饮用水净化、工业污水处理、空气净化、脱臭、防毒、液体脱色、溶剂回收等。 二.活性炭纤维毡（布）系列主要指标: 比表面积（m2/g）：700-1500 碘吸附（mg/g）：700-1500 苯吸附（%）：25-50 亚甲蓝脱色（mg/g）：100-200 其它数据 原料：聚丙稀晴基，粘胶基，复合型 规格： 长度：0.5-30m 宽度：0.6-1.2m 厚度：1-5mm 包装：10KG/纸箱 体积：1200mm 活性炭纤维毡(ACF FELT) 活性炭纤维毡采用天然纤维或人造纤维无纺毡经炭化、活化等系列工艺制成。性能：极大的比表面积：900-220m2/g，吸附容量大。微孔直径：5-100A。，吸附速度快，是颗粒活性碳的10-100倍。脱附方便，且脱附以后活性炭纤维吸附能力基本不变。良好的导电性，耐酸、碱，成型性好。用途：溶剂回收，空气净化，水净化防毒、防化，医用，除味，除臭，耐高温及保温电极材料。 粘胶基活性炭纤维毡是以粘胶纤维毡为原料制得的活性炭纤维，用途①溶剂回收：对苯类、酮类、酯类、石油类均能吸附回收； ②空气净化：能吸附过滤空气中的恶臭、体臭、烟气、毒气、O3、SO2等。 ③水净化：能去除水中的重金属离子、致癌物质、臭味、霉味、细菌及脱色等；可用于自来水、食品工业用水及工业用纯水等处理；
【臭氧- -生物活性炭工艺】的设计与运行管理 臭氧- 生物活性炭工艺的设计与运行管理 张金松, 范洁, 乔铁军 (深圳市水务〈集团〉有限公司, 深圳518031) 摘要: 针对臭氧—生物活性炭工艺设计和运行管理的重点问题,首先对工艺设计中的活性炭滤料选择、活性炭滤层结构设计、活性炭池型选择、臭氧系统选择、臭氧接触池优化设计和复合预氧化设计等内容进行了研究和总结,并且对工艺运行管理中存在的微生物安全、大型微生物控制、活性炭滤池初滤水管理及pH控制、预臭氧和主臭氧工艺的运行管理等问题,提出了相应的解决方案,以及今后应用中应重点注意的若干问题。 关键词: 臭氧活性炭; 设计; 运行管理; 微生物安全; 标准 深水集团所属梅林水厂和笔架山水厂的臭氧—生物活性炭工艺分别于2005 年和2006 年投入运行,对水厂进一步提高有机物、氨氮的去除效果,降低嗅味,全面改善水质发挥了重要作用。但在实际运行中,也陆续发现了一些国内外文献未曾报道过的新问题,如生物活性炭导致pH值大幅降低,出水有剑水蚤、线虫等微型动物检出等水质问题。因此,如何通过更好的设计和运行管理,从技术上解决这些问题,无论在理
论上还是在实践中均具有非常重要的意义。 1 工艺设计 1.1 活性炭性能指标的选择标准 根据制造原料不同,活性炭可分为木质炭、果壳炭和煤质炭等,其中煤质活性炭因其具有多孔性和高硬度的优点,且来源稳定和价格较低,在大规模水处理工程中得到广泛应用。 在水处理工程中,国外多采用不定型炭(主要是压块破碎炭) ,而国内柱状炭的应用最为广泛。近些年来,不定型炭(主要是柱状破碎炭)在国内得到越来越多的关注,并已经被应用在一些新建水厂中。 研究结果表明,活性炭滤池出水水质与活性炭性能指标之间具有某种相关性。根据分析结果和实际运行情况,并参考国内外活性炭选择的标准,制定了适合于我国南方地区饮用水中活性炭选择的性能指标,如表1所示。1.2 活性炭滤层结构活性炭滤层厚度一般不低于1. 2 m,根据要去除的不同污染物,接触时间在6～30 min之间,但在一些应用中可高于或低于这个范围。通常,以去除嗅味为主时,接触时间一般为8 ～10 min; 以去除CODMn为主时,接触时间一般为12～15 min。 研究结果表明,砂垫层对浊度有去除效果,但是去除率不高,当砂垫层进水浊度为0. 10 NTU时,浊度的平均去除率为6. 5%;石英砂垫层对高锰酸盐指数和氨氮基本没有去除作用。然而
活性炭纤维及其在水处理中的应用活性炭纤维(ACF) 是继粉状活性炭( PAC) 和颗粒活性炭( GAC) 之后的第三代活性炭产品,是20世纪70 年代后期发展起来的一种高效活性吸附材料和环保工程材料。ACF 的前驱体是炭纤维,是由有机纤维原料经炭化、活化而成。根据生产中前驱体的不同,目前实现工业化生产的活性炭纤维产品主要分为粘胶基ACF、酚醛基ACF、聚丙烯腈基ACF、沥青基ACF等。由于前驱体的差异,不同的ACF 产品具有不同的功能。实际工作中应根据需要选取相应的ACF。 1、ACF的特点及性能 ACF有丰富的微孔结构和巨大的比表面积,它有多种形式的制成品, 与粉末状和颗粒状吸附材料相比,吸附和脱附速率更快,而且使用更灵活方便。另外, ACF在震动下不产生装填松动和过分密实的现象,克服了在操作过程中形成沟槽和沉降的问题。与AC相比, ACF的优势极其明显。首先, ACF的细孔结构不同于AC, ACF的微孔结构丰富且孔径分布集中(1-2nm), 微孔体积占总孔体积的90%左右, 没有过渡10 %左右; ACF的比表面积较大, 一般都在1000m2/g以上, 甚至可达3000m2 / g , 从而具有更大的吸附容量;ACF的微孔直接分布于纤维的表面,因而吸附质扩散的路径短、时间短,其吸附和再生的速率快,可在较温和条件下再; AC的细孔由大孔(控制扩散速率)、中孔和微孔组成,吸附质扩散要相继经过大孔、中孔和微孔,其扩散路径长、时间长,吸附和再生的速率慢, 因而ACF具有比AC大的吸附动力系数,吸附速
率较AC高2 -3个数量级, 再生容易且再生率高, 可重复使用上千次, 使用寿命达数年之久。其次, ACF的化学组成与AC有差别。不同原料或相同原料但不同方法制得的ACF, 其表面有不同的官能团,如胺基、亚胺基及磺酸基等,它们对某些吸附质具有特殊的吸附能力和氧化还原及催化特性。因为ACF具有电性能, 可利用ACF的导电性,将其作为电极,通过电杀菌作用解决细菌繁殖问题。 2、活性炭纤维在水处理中的应用 1）废水处理 ACF用于水的净化处理具有吸附容量大、吸附速度快、脱附速度快、灰分少、处理量大且使用时间长的优点。将ACF用于环保工程中, 其操作安全, 由于体积密度小和吸脱层薄, 不会造成蓄热和过热现象,也不易发生事故, 且节能和经济, 可用于大型上水、净水处理,不仅净化效率高, 而且处理量大,装置紧凑, 占地面积小, 设备投资小和效益高。ACF适用于各种有机废水的处理。可对含氯废水、制药厂废水、有机染料废水、造纸黑液、苯酚废水、四苯废水、己内酰胺废水、二甲基乙酰胺和异丁醇废水进行处理。其吸附能力比粉状活性炭的吸附能力高得多, 尤其适用于高平衡浓度时, 每克ACF的吸附量约为粉状活性炭的3倍。其吸附能力随温度升高而提高。 用剑麻基ACF 可有效去除水中的各种有机染料, 如亚甲基兰、结晶紫、铬兰黑R等,去除率高达100 %; 沥青基ACF可有效地吸附酸性染料, 如酸性蓝74、酸性橙10等, 也用于直接染料如直接蓝19、直
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1 试验方法 1.1 工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。 BAC滤池横断面尺寸为500 mm×500 mm，高度为4.92 m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187 mg/ g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周，再反洗清洁。
试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5 mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9 min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7. 57 m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6 mg/L左右。 1.2 反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5 m，冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s)，冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、1 2、14L/(m2·s)，水冲历时约为10 min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29 ℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。 2 结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示，其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105［2、3］，故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。 2.1 水反冲 ①冲洗强度
国防技术基础 ２００８年５月 第５期 活性炭纤维的制备及在核生化防护服中的应用 摘 要：介绍了活性炭纤维的孔隙分布、特性、制备方法及活性炭纤维在核生化防护服上的应用；介绍了国内核生化防护服用活性炭纤维复合织物的研究进展。 关键词：活性炭纤维 核生化 防护服 复合织物 刘恩文 （总装备部防化军事代表局驻宜昌地区军事代表室） 活性炭纤维（Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ，ＡＣＦ）是指炭纤维（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ，ＣＦ）及可炭化纤维（Ｃａｒｂｏｎｉｚａｂｌｅ Ｆｉｂｅｒ）经过物理活化、化学活化或两者兼有的活化反应所制得的具有丰富和发达孔隙结构的功能性炭纤维。基于ＡＣＦ比一般活性炭（ＡｃｔｉｖａｔｅｄＣａｒｂｏｎ，ＡＣ）有着更为优越的孔隙结构和形态，可用作功能材料，在国防、环境保护、化工、卫生、电子、电化学等领域得以广泛应用。 １．活性炭纤维的孔隙结构、分布及其特性活性炭和活性炭纤维均属多孔碳材料，活性炭纤维与粒状活性炭（ＧＡＣ）的孔隙结构和细孔直径分布见图１，从图中可以看出，ＡＣＦ的孔型开口在其表面，孔形为狭缝形，其细孔直径为单峰型分布；ＧＡＣ的孔型为树枝状，有大孔、中孔和微孔，分布较宽，细孔直径为多峰型分布。两者结构不同，使其在吸、脱附速度及吸附量有很大差异；与活性炭比较具有以下特点［１］ ： （１）单丝直径细，约８～２０μｍ，活性炭为１～３ｍｍ，表面积大，约比粒状活性炭大两位数，吸附面积大； （２）有效吸附孔分布窄，属于单分散型，活性炭属于多分散型孔分布； （３）没有或很少有大孔，且为径向开孔扩散阻力小，吸附、脱附的行程短，吸、脱附速度快 （约为活性炭的１０～１００倍） ； （４）外表面积（０．２～２．０ｍ２／ｇ），较活性炭（０．００１ｍ２／ｇ）大得多，吸附位多，吸附容量大； （５）体密度小，漏损小，处理速度快，可实现设备小型化、高效化和自动化； （６）杂质少，纯度高，不会污染吸附的气体或液体； （７）强度高，粉尘少，不会造成二次污染；（８）形态多，后加工性好，适应性强，有纤维、布、毡、纸以及蜂窝状、波纹状和各种定型制品； （９）易再生，失活少，使用寿命长；（１０）导电，导热，蓄热量小，操作、维修方便，使用安全。 图 １ 活性炭纤维与粒状活性炭的细孔直径分布
2.活性炭滤池 1 工艺设计 活性炭滤池采用V型滤池形式，滤速9.9m/h，炭床厚度为2m，空床停留时间为12min。双排布置，每组5格，共10格，分设于管廊二侧。单格过滤面积158M3。滤料采用四种不同活性炭，活性炭的选择标准根据中试规模试验确定，在安全制水的同时可考察不同活性炭对污染物的去除效能差别。 2滤池反冲洗 根据滤格水位，通过PID调节程序调节清水阀开启度，保证滤格恒水位过滤。根据过滤时间或滤池水头损失设定值两种方式确定是否进行自动反冲洗，也可进行人工强制反冲洗。 建设回用水池用于回收反冲洗用水，所以库容能够容纳一格GAC 滤池的反冲洗水也是反冲洗能否进行的前提条件之一。 滤池采用气水分别单独反冲洗，采用短柄滤头配气配水:单气冲强度55 m3/h/m2，气冲时间3-5min;单水冲强度25耐/h/m2，水冲时间10min左右。冲洗水泵设于活性炭滤池管廊内，冲洗水泵共设4台，3用1备，每台流量1317 m 3/h，扬程10m。冲洗鼓风机及滤池气动阀门采用供气空压机，设在臭氧制备车间旁边。 3设备配置 每格滤池设洗砂槽10根，GAC滤池每格均设置液位计、液位开关和水头损失测量仪。反冲洗水总管、反冲洗气总管、阀门气源总管分别设置压力变送器。GAC滤池出水设置浊度仪、余氯仪。
每格滤池设600x600气动闸板进水阀二只、DN600清水出水调节气动蝶阀、800x800气动闸板排水阀、DN800水冲气动蝶阀、DN400气冲气动蝶阀及DN400初滤水排放气动蝶阀各一只，DN80排气气动蝶阀三只。清水出水阀采用调节阀，以滤格内恒水位控制阀门开启度。阀门气源由空压机系统提供。 活性炭滤料采用高压水水射器水力输送，每格滤池设二根DN100进炭管和出炭管，管材为不锈钢。 [此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好]
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究 前言 随着水源污染的日益严重，为了克服常规处理工艺的不足，满足不断提高的饮用水水质标准，对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。生物活性炭技术能有效去除水中有机物(尤其是可生物降解部分)和嗅味等，从而提高饮用水化学和微生物安全性，目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1，2]。该技术要点是：以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜，通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物，同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长活性炭的使用周期。生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本，并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定关联，在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。 1．试验研究方法 l.1 试验工艺流程及装置 本次试验为中试规模，试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤+臭氧--生物活性炭，试验装置(图1)设于深圳大涌水厂内，包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。 活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm，高度为4.92m，内部均分两格，采用小阻力配水系统。装填ZJ-15型柱状活性炭（山西新华化工厂产品），该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g，堆积密度460g/L。活性炭在使用之前，先用未加氯的砂滤出水浸泡1周，再用未加氯的砂滤出水反洗清洁，然后装池。生物活性炭滤池采用下向流型式，进水溶解氧含量一般在7.50mg/L左右，能充分保证生物降解对溶解氧的需求。滤池采用两段式气水反冲洗，即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲，反冲洗周期为7天。 臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备，以空气为气源、以自来水为冷却介质。预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为4.5min和1.5mg/L左右，水在塔内流速40m/h左右。主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5mg/L和6mg/L左右。
活性焦干法烟气净化技术的进展与应用 活性焦烟气净化技术是一种资源化的脱硫,脱氮、脱重金属和脱二嗯英等功能的烟气净化技术,近年来的应用不断增多,其主要技术优势是:)1 污染控制减排,脱硫效率高,可达9 %;可同时进行脱氮,脱氮率达70 % 以上,脱除汞、二嗯英、卤化氢和粉尘,实现集成净化;也可分别进行脱硫或脱氮。)2 节水:在烟气净化操作温度宽(08 一108‘C ),不需工艺水,省去废水处理设施,不需要烟气再热,设备腐蚀轻,同时还可节约我国宝贵的水资源。)3 资源回收: 脱硫副产物是富含5 02气体,便于生产硫酸(89 % );硫磺等化工产品,利用价值大,实现资源利用。1 1 0)4 环保性能优异,无二次污染。脱硫副产物生产化工产品,脱硫废水排放,脱硫破碎活性焦可做燃料或作为炭材料用其他污染控制,同时脱硫剂原料为煤,我国资源丰富。活性焦烟气净化技术 目前存在的主要问题是: 高效多污染物联合脱除活性焦性能需提高,活性焦成本偏高,硫氮双脱吸附反应塔结构开发与工程放大需加强,再生装备能耗偏高,产业化推广工作滞后 活性焦净化过程反应慢,净化反应器体积大,初次装填活性焦,床层阻力大等,同时活性焦硫容相对较低,活性焦的循环再生量大,增加了再生过程的机械磨损,同时使加热的能量热能耗大,因此造成活性焦净化技术目前的成本较高。目前进行国产化研究重点是降低联合净化装置的建设投资及运行费用,活性焦的研究主要是通过原料配煤和生产工艺的改进研制廉价高性能的活性焦;净化装置方面优化工艺,采开发多功能设备,减少运行过程活性焦的消耗和能耗,以进一步提高系统经济性。 典型工艺的运行费用和投资由装备费、活性焦费和运行费等组成;初次填装活性焦时初次投资较大,如06 o MW 机组,初次填装活性焦需要80 0 。吨左右,市场价近50 0 0 万左右,运行消耗活性焦中整个运行费用的5 0一07 %。目前活性焦净化装置单位投资05 0 元/ kw,但副产物的价值高,硫酸价值在050元/ 吨, 新的研发方向主要集中在:活性焦脱硫脱硝与多污染集成净化的专用活性焦、工艺条件、动力学、新工艺流程、新装备等方面。通过研发,提高联合脱除效率,降低能耗与成本,优化流程与装备流体力学性能,实现工程装备的大型化,从而开发成套技术与装备,为实现活性焦烟气净化的技术创新和进一步产业化推广提供新的技术支持。 活性焦孔结构及表面性质对脱除烟气中SO2的影响 吸附性能 活性焦的脱硫性能与其表面积的大小无关, 而与其微孔结构存在一定的关系, 但表现不明显. 活性焦表面碱性的强弱直接关系着脱硫性能. 而表面碱性的强弱与表面官能团的种类和浓度密切相关. 较高浓度的羧基官能团会抑制SO2的吸附, 羰基官能团与醚基官能团可通过重排构成具有碱性行为的吡喃酮或类吡喃酮结构从而表现出脱硫活性, 因此, 这两种官能团含量的多少在一定程度上决定了活性焦的脱硫性能. 吸附系统是活性炭/焦脱硫工艺的核心。 吸附塔是活性炭/焦脱硫工艺的核心设备。活性焦脱硫吸附塔内装有一定量的活性焦，经过除尘器之后的烟气进入吸附塔，烟气中的SO2被活性炭/焦吸附，净化后的烟气从烟囱排入大气。吸附SO2至饱和的活性焦送入脱附塔再生后，连同补充的新鲜活性焦一起输送回吸附塔。 吸附设备有固定床吸附塔和移动床吸附塔两种形式。固定床活性炭(焦) 吸附烟道气
《水质净化工艺设计》大作业 姓名叶嘉爵 学号 成绩 时间 2014.12.12
《水质净化工程设计》大作业任务书 在完成《水质净化工程设计》课程学习后，要求学生掌握给水处理和污水处理的新工艺设计计算，对于构筑物的设计达到或接近施工图设计。为此，要求学生独立完成以下设计内容： 1.完成给水处理之深度处理臭氧-活性炭的工艺设计计算和构筑物施工图设计。 2.完成污水处理之生化处理的新工艺设计计算和构筑物的施工图设计。 要求编写计算书和绘制A3的设计图纸。设计图纸按施工图的深度完成。以A4大小装订。
给水处理厂及污水处理厂的设计资料分别如下： 给水处理厂： 1.水厂净产水量为 24.5 万m3/d。 2.水源为河水，原水水质如下所示： 4.气象资料：年平均气温22℃，最冷月平均温度4℃，最热月平均温度34℃，最高温度39℃，最低温度1℃。常年风向东南。 5.地质资料：净水厂地区高程以下0～3米为粘质砂土，3～6米为砂石堆积层，再下层为红砂岩。地基允许承载力为2.5～4公斤/厘米。 6.厂区地形平坦，平均高程为70.00米。 污水处理厂设计资料： 1.污水处理厂处理规模为 24.5 万m3/d。 2.城市污水的水质如下表所示：（除pH外，其余项目单位为mg/ L） 3.污水处理厂出厂水水质应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。确定的污水处理厂出水水质如下：BOD5≤10mg/L ，COD≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH3-N ≤5mg/L，PO43--P≤0.50mg/L。 4. 污水处理厂厂区地形拟为平坦地形，标高为7 5.00米。 5. 全年平均气温21.8℃，最冷平均月气温9.7℃，最热月平均气温32.6℃，最高温度38.7℃，最低温度0.0℃。 7. 夏季主风向：东南风。
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 摘要：反冲洗是保证生物活性炭滤池成功运行的一个重要环节。对不同反冲洗方式的效果进行了比较,根据反冲洗废水浊度变化及对滤池出水水质的影响,确立了合理的反冲洗方式,并给出相关的反冲洗强度和反冲洗历时参数,以期为生物活性炭滤池的设计和运行提供参考。 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中,生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长,炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加,导致炭粒间隙减小,影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］,采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池,而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］,但关于其程序及相关参数选取的报道较少,而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚,个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验,如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1试验方法 1.1工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活
性炭,试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。 BAC滤池横断面尺寸为500mm×500mm,高度为4.92m,内部均分为两格,采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭,其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187mg/g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周,再反洗清洁。 试验期间,臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。xxxxg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h,混合时间为6～6.5s,反应时间为23.2～19.9min,沉淀池清水区上升流速为 1.39～1.62mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s,滤池滤速为6.49～7.57m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠,投加浓度分别为2.5、6mg/L左右。 1.2反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5m,冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s),冲洗历时约为10min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为 2.0m,气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s),气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、12、14L/(m2·s),水冲历时约为10min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29℃),采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d),其反冲洗周期一般为7d。 2结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示,其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量
活性炭吸附池工艺设计的探讨 更新时间：2009-11-11 15:50 来源：作者: 阅读：920 网友评论0条 摘要：本文结合水厂活性炭吸附池工艺设计的调整过程，探讨了当前活性炭吸附池工艺设计中普遍关注的问题，包括池型、滤层结构、冲洗方式及冲洗水源等，同时简要介绍了目前我国活性炭吸附池的应用情况。 关键词：活性炭吸附池设计 1 水厂活性炭吸附池工艺设计概况 水厂扩（改）建工程于1999年开始方案设计，2003年被确定为国家“863”课题“南方地区安全饮用水保障技术”的示范工程（以下简称示范工程），水厂扩建工程规模20万m3/d，改建工程规模32万m 3/d，其中常规净化构筑物按新增20万m3/d规模设计，预处理、深度处理、污泥处理按新建52万m3/d规模设计。工程于2003年8月开工建设，目前正在建设中。示范工程以东深引水和东部供水两大水源系统为水源。东深引水水源受到生活性有机污染，氨氮、亚硝酸盐、生化需氧量（BOD5）、耗氧量（KMnO4法）、溶解氧等项目超标。虽然东深引水工程经沙湾生物硝化预处理后，主要控制指标氨氮去除效果良好，实测值可基本符合《生活饮用水水源水质标准》二级水源水质标准，但去除效果不稳定，实测氨氮值和总磷值时有超标。而且即使硝化后，N、P等营养物质仍残留水中，为藻类等水生植物的繁殖提供了条件。示范工程出水水质执行《城市供水行业2000年技术进步发展规划》第一类水司的88项指标，同时课题要求下列指标达到：出厂水浊度低于0.1NTU；高锰酸盐指数低于2mg/L；氨氮低于0.5mg/L。常规净化工艺难以满足原水水质不断恶化、水源微污染日益严重同时出水水质日趋严格的要求。国内外大量的研究试验和工程实践证明，采用臭氧-活性炭深度处理工艺可以有效地去除水的色、嗅、味，降解有机物，灭活细菌和病原微生物，对消毒副产物及其前体物具有很好的去除效果，对内分泌干扰物及其前体物具有一定的控制作用，可明显降低水的致突变活性，并提高水的生物稳定性，使饮用水水质得到极大改善，因此示范工程确定采用臭氧-活性炭吸附深度处理工艺。 由于方案设计时，尚无正式颁布的活性炭吸附池设计的国家级或行业规范，可借鉴的同类型工程也很少，因此主要参照北京市第九水厂活性炭吸附池的型式、反冲洗水力特性并结合水厂新建、扩建系统竖向及平面布置进行设计。 活性炭吸附池按32万m3/d和20万m3/d规模分为两个系统，并与臭氧接触池、臭氧制备间组合布置为集团式构筑物。 活性炭吸附池采用重力式、恒水位、恒速过滤，双排布置，利用新建滤池滤后水重力反冲洗。采用小阻力配水系统。 采用直径为 1.5mm，长2～3 mm的柱状炭，干容重0.495t/m3 ,吸水饱和后的密度为1.28t/m3。 初步设计主要工艺参数见表1。
文／唐 强 曹子栋 王盛 刘 义 （西安交通大学能源与动力工程学院，７１００４９ 西安） １ 前言 利用活性炭填充床脱除ＳＯ２被认为是一项有前景的脱硫技术。活性炭微孔呈毛细结构，微孔直径分布范围大，完全脱附吸附质比较困难，湿塔干燥过程需消耗大量能量，使得运行费用增加。降低活性炭再生的能耗，减少运行费用是推广活性炭脱硫技术广泛应用的关键因素之一。 本文按照降低运行费用，简化活性炭再生工艺的原则，设计了一套活性炭脱硫装置，通过工业实验验证了本工艺的可靠性。 ２ 实验系统 ＳＯ２、空气和水蒸气的混合气体经 加热器加热到１１０～１２０℃，从下往上穿过厚度４００ｍｍ的活性炭层，混合气流流量４Ｎｍ３／ｈ，空截面速度约０．２ｍ／ｓ。活性炭失效后，用１０公斤清水从上往下洗涤活性炭床层。活性炭是山西新华化工厂生产的煤基柱状活性炭，活性炭层随机堆放，床层直径１００ｍｍ。ＴＨ－０８微电脑烟气分析仪测量气体流量、温度， ＱＧＳ－Ｏ８Ｂ远红外分析仪、德国ＭＳＩ电化学ＳＯ２浓度计测量ＳＯ２浓度。 ３ 实验结果 活性炭的脱硫效率和流动阻力是相互制约的。活性炭颗粒越小，流动阻力越大，脱硫效果越好。实验使用ＺＬ３０和ＺＬ４０活性炭，进口ＳＯ２浓度３０００ｐｐｍ。按照我国相关的ＳＯ２排放标准，认为床层出口ＳＯ２浓度超过３００ｐｐｍ，床层失效，活性炭需再生。实验结果如图１、图２所示。 由图１、图２可见，活性炭进行第一次吸附时，由于其具有非常发达的微孔结构，吸附ＳＯ２的能力很强，ＺＬ３０的穿透时间为６０分钟；ＺＬ４０的穿透时间只有１４分 钟。进行第二次吸附、脱附时，床层的穿透时间缩短，ＺＬ３０的穿透时间为２８分钟；ＺＬ４０的穿透时间只有４．５分钟。进行第三次吸附、脱附时，床层的穿透时间进一步缩短，ＺＬ３０的穿透时间为１１分钟；ＺＬ４０的穿透时间只有３分钟。进行第四次吸附、脱附时，床层的穿透时间和第三次相比，基本相同。重复进行洗涤脱附、吸附实验，活性炭的穿透时间不再有明显变化，保持恒定。 上述实验表明，用水洗涤脱附活性炭吸附的ＳＯ２，由于活性炭的微孔结构发达，孔直径分布是无规律的，在进行第一次充分的吸附之后，吸附剂大孔、过渡孔和微孔中都充满了ＳＯ２分子。一些微孔中的ＳＯ２分子远离吸附剂的表面层。对于加热脱附，吸附质分子是通过分子动能的提高而脱离吸附位，在温度较高的条件下，可以完成对活性炭的深度活化。而水洗脱附则是依靠浓度差导致的扩散力，脱附必然首先发生在吸附剂表层。而距离吸附剂表层较远的微孔中的吸附质分子必须依次经过 过渡孔和大孔，才可以到达吸附剂表层，较长的扩散路径导致了较大的扩散阻力，扩散阻力很难被这种只依靠浓度差形成的扩散动力所克服，因而在一般情况下，对于水洗脱附，活性炭深度活化是非常困难的。 另一方面，活性炭微孔构造也是杂乱无章的，因而必然存在一定数量的孔口小于孔内宽度的孔形态，根据Ｚｓｉｇｍｅｎｄｙ的毛细凝结吸附理论，
生物活性炭滤池反冲洗技术的优化 张朝晖1 , 吕锡武1 , 乐林生2 , 鲍士荣2 , 陈妍清 1 (1.东南大学环境工程系,江苏南京210096;2.上海市自来水市北有限公司,上海 200082) 摘 要: 反冲洗是生物活性炭滤池运行中的一个关键步骤,合理优化反冲洗过程有助于改善其整体运行性能。为此,采用反冲洗废水的浊度、滤池运行中的水头损失变化、对有机物的去除效 果以及出水细菌数等指标,比较分析了4种不同的反冲洗方式对生物活性炭滤池运行效果的影响,最终认为气水联合反冲洗更适合于生物活性炭滤池。 关键词: 生物活性炭滤池; 反冲洗; 优化 中图分类号:TU991.2 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2005)04-0051-03 Opti m ization of Back w ashi ng T echnology for B iol ogical A ctivated Carbon F ilter Z HANG Zhao -hui 1 , LV X -i w u 1 , LE L i n -sheng 2 , BAO Sh-i rong 2 , CHEN Y an -q i n g 1 (1.D ep t .of Environm ental Eng i n eering,Sou t h east Un iversit y ,N anjing 210096,China;2. Shangha iWater w orks Sh ibei Co .L t d .,Shanghai 200082,China ) Abst ract : Backw ash i n g process is a critica l step i n t h e operation o f b i o log ica l activated carbon (BAC )filter .Opti m izati o n of backw ashing process is favorab le to the i m pr ove m ent of operati o n perfor m -ance as a who le .Therefore ,t h e evaluati v e i n dexes such as backw ash i n g w aste w ater tur b i d ity ,variation i n head loss ,re m oval o f organic po ll u tants ,and bacteria count in treated w ater are used to co m pare and an -alyze the effect of four different backw ash i n g m et h ods on the operation of B AC filter .It is be lieved tha t a ir -w ater backw ashing i s m ost suitab le f o r the filter . K ey w ords : b iolog ical acti v ated car bon filter ; backw ash i n g ; opti m ization 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2002AA 601130) 臭氧)生物活性炭工艺是我国试推广的微污染源水深度处理技术之一。但有关生物活性炭滤池反冲洗方面的研究却很少,而合理的反冲洗方式是确保其正常运行的关键,因此深入研究生物活性炭滤池的反冲洗技术具有重要意义。1 试验方法111 试验装置 试验在上海市杨树浦水厂(以黄浦江水为原水)进行,将常规工艺处理出水作为装置的原水。 具体工艺流程见图1 。 图1 试验工艺流程 F i g .1 Schema ti c diagra m of experi m enta l apparatus 常规工艺出水自高位水箱靠重力进入臭氧接触柱(停留时间为15m i n ,臭氧投量为2m g /L ),再经停留柱释放水中残余臭氧后进入生物活性炭柱(空床接触时间为15m i n ,炭层高为1.2m,采用ZJ 第21卷 第4期2005年4月 中国给水排水C H I NA W ATER &W A S T E WATER V o.l 21N o .4 A pr .2005
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究
生物活性炭滤池的工艺参数试验研究 论文作者：孙听1 张金松1 葛旭1 朱建国2 李耀宗2 摘要：生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本。本文分析探讨了炭床高度和空床接触时间对生物活性炭滤池净水效果的影响，认为空床接触时间是决定性因素，合理确立了生物活性炭滤池的相关人艺参数。 关键词：生物活性炭滤池空床接触时间炭床高度 前言 随着水源污染的日益严重，为了克服常规处理工艺的不足，满足不断提高的饮用水水质标准，对常规处理工艺出水再进行深度净化将成为自来水厂的选择之一。生物活性炭技术能有效去除水中有机物和嗅味等，从而提高饮用水化学和微生物安全性，目前它已作为自来水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视[1，2]。该技术要点是：以粒状活性炭为载体富集水中的微生物而形成生物膜，通过生物膜的生物降解和活性炭的吸附去除水中污染物，同时生物膜能通过降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长活性炭的使用周期。生物活性炭滤池的工艺参数直接影响其处理效果和成本，并且合适的参数值还和滤池边水水质有一定
关联，在大规模应用前进行针对性的研究很有必要。 1．试验研究方法 试验工艺流程及装置 本次试验为中试规模，试验工艺流程为预臭氧化十混凝、沉淀、过滤臭氧--生物活性炭，试验装置设于深圳大涌水厂内，包括常规处理、臭氧化和活性炭滤池处理系统。740)=740" border=undefined> 活性炭滤池横截断面尺寸为500×500mm，高度为，内部均分两格，采用小阻力配水系统。装填ZJ-15型柱状活性炭，该炭碘值和亚甲兰吸附值分别为961和187mg/g，堆积密度460g/L。活性炭在使用之前，先用未加氯的砂滤出水浸泡1周，再用未加氯的砂滤出水反洗清洁，然后装池。生物活性炭滤池采用下向流型式，进水溶解氧含量一般在/L左右，能充分保证生物降解对溶解氧的需求。滤池采用两段式气水反冲洗，即首先以空气擦洗、再以未加氯的砂滤出水反冲，反冲洗周期为7天。 臭氧采用Ozonia公司的CFS-1A型臭氧发生器现场制备，以空气为气源、以自来水为冷却介质。预臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别为和/L左右，水在塔内流速40m/h 左右。主臭氧化的臭氧接触时间和投加量分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为/L和6mg/L左右。 试验设计
活性炭滤池的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
2.活性炭滤池 1 工艺设计 活性炭滤池采用V型滤池形式，滤速h，炭床厚度为2m，空床停留时间为12min。双排布置，每组5格，共10格，分设于管廊二侧。单格过滤面积158M3。滤料采用四种不同活性炭，活性炭的选择标准根据中试规模试验确定，在安全制水的同时可考察不同活性炭对污染物的去除效能差别。 2滤池反冲洗 根据滤格水位，通过PID调节程序调节清水阀开启度，保证滤格恒水位过滤。根据过滤时间或滤池水头损失设定值两种方式确定是否进行自动反冲洗，也可进行人工强制反冲洗。 建设回用水池用于回收反冲洗用水，所以库容能够容纳一格GAC 滤池的反冲洗水也是反冲洗能否进行的前提条件之一。 滤池采用气水分别单独反冲洗，采用短柄滤头配气配水:单气冲强度55 m3/h/m2，气冲时间3-5min;单水冲强度25耐/h/m2，水冲时间10min左右。冲洗水泵设于活性炭滤池管廊内，冲洗水泵共设4台，3用1备，每台流量1317 m 3/h，扬程10m。冲洗鼓风机及滤池气动阀门采用供气空压机，设在臭氧制备车间旁边。 3设备配置 每格滤池设洗砂槽10根，GAC滤池每格均设置液位计、液位开关和水头损失测量仪。反冲洗水总管、反冲洗气总管、阀门气源总管分别设置压力变送器。GAC滤池出水设置浊度仪、余氯仪。
每格滤池设600x600气动闸板进水阀二只、DN600清水出水调节气动蝶阀、800x800气动闸板排水阀、DN800水冲气动蝶阀、DN400气冲气动蝶阀及DN400初滤水排放气动蝶阀各一只，DN80排气气动蝶阀三只。清水出水阀采用调节阀，以滤格内恒水位控制阀门开启度。阀门气源由空压机系统提供。 活性炭滤料采用高压水水射器水力输送，每格滤池设二根DN100进炭管和出炭管，管材为不锈钢。
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1 试验方法 1.1 工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC BAC滤池横断面尺寸为500 mm×500 mm，高度为4.92 m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187 mg/ g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1
试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5 mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9 min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7. 57 m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6 mg/L左右。 1.2 反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5 m，冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s)，冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、1 2、14L/(m2·s)，水冲历时约为10 min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29 ℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。 2 结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示，其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105［2、3］，故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。 2.1 水反冲