活性炭投加系统

活性炭粉末投加系统配制清单
1、工艺流程
主工艺流程图：
2、 粉末活性炭规格
能力及容量要求
粉末活性炭干粉投加能力：100kg/h 粉末活性炭料仓容量：3m3 上料机输送量：3000kg/h
3、现场公用条件
气源：工业风或仪表风,压力 MPa 水源（污水处理场终水）： MPa 电：220/380v
4、技术要求
1、活性炭投加量应可调。

2、装置自动化控制水平高，并设置必要的报警、提示功能。

3、投加装置需用的气源：现场提供（仪表风或者工业风）。

4、管材配到第一道法兰连接处，带一对法兰。

5、供货清单
设备供货清单一览表
七、系统报价
设备报价：万元/套（大写：圆整）
说明1：本报价包括“供货清单一览表”全部工作内容,并包含设备供应、安装、系统调试及人员培训费，并包含运输费。

说明2：由于近期原材料价格波动较大，本报价的有效期为30天。

王工：,
石家庄博特环保科技有限公司
日期：2016年2月20日。

活性炭在工业污水处理中的应急投加的应用彭一佳发布时间：2022-11-28T08:26:08.542Z 来源：《建筑模拟》2022年第14期作者：彭一佳[导读] 本文通过利用粉末活性炭进行投加烧瓶实验，研究某工业污处理厂在应急情况下采用投加活性炭的方式进行可行性分析，通过对实验效果分析在活性炭的应急情况下科学合理的选定投加点、投加量。

肇庆市肇水污水处理有限公司广东肇庆 526000摘要：本文通过利用粉末活性炭进行投加烧瓶实验，研究某工业污处理厂在应急情况下采用投加活性炭的方式进行可行性分析，通过对实验效果分析在活性炭的应急情况下科学合理的选定投加点、投加量。

关键词：粉末活性炭工业污水投加点选择1.项目简介1.1污水处理工艺流程某工业污处理厂污水处理厂的主要处理对象为工业园区精细化工企业产生的混合化工废水，采用“物化预处理+A/O+曝气生物滤池+压力过滤”作为主体工艺。

总体工艺流程包括机械处理段、二级生物处理段、深度处理段、污泥处理段。

其流程见下图：图1-1 污水处理系统工艺流程图1.2工艺流程简述来自工业园区的废水通过废水输送管道输送到格栅池，去除废水中较大颗粒物，再自流入隔油池进行隔油处理。

隔油后的废水再经除沉池沉淀后，自流入调节池进行水质水量的调节。

调节池内废水由调节池提升泵提升进入气浮池，在气浮池内投加絮凝剂，使废水中悬浮物得到有效去除。

气浮处理后的废水再自流入水解酸化池，废水中的大分子有机物以及难降解有机物在厌氧微生物的作用下，分解成小分子有机物，同时部分转化为厌氧污泥。

经厌氧处理后的废水再自流入接触氧化池，废水中有机物在好氧微生物的作用下，进一步分解成二氧化碳和水，部分转化为剩余污泥。

氧化池出水再自流入混凝沉淀池，在池内投加混凝剂进行混凝反应，再自流入二沉池沉淀处理。

二沉池出水自流入加压水池，再通过提升泵提升入曝气生物滤池，废水中残存的有机物，在好养微生物作用下进一步得到去除。

出水自流入中间水池，在通过提升泵提升入压力过滤罐过滤处理，废水中悬浮物得到有效去除，过滤出水再经紫外消毒处理后，达标排放。

生物活性炭(PACT)工艺研究1 引言生物活性炭法(PACT)是指将粉末活性炭投加到好氧系统的回流污泥中，通过含炭污泥中粉末活性炭(PAC)与活性污泥中微生物的相互作用，提升对废水中污染物的去除效果.目前较多应用在印染废水、化工废水、垃圾渗滤液的处理中.研究表明，PACT工艺的促进机理主要在于系统内“吸附-降解-再生-再吸附”的协同作用，涉及到复杂的吸附与生物降解同步作用过程，因此在具体微观机理和动力学模型方面仍有研究空间.此外，对PACT工艺的宏观生物强化效果，也缺乏全方位的表征，使得PACT工艺在实际运行中缺乏相应的针对性.本文以印染园区实际综合废水为处理对象，主体处理工艺为水解酸化+A2/O工艺，通过平行对比A2/O与A2/O(PACT)中试运行效果，从常规处理指标(尤其是低温运行条件下)入手对比PACT工艺的强化作用，再通过毒性、重金属指标、GC-MS、紫外-可见光光谱等表征手段，重点研究PACT系统的生物强化特性，探讨PACT工艺的主要作用目标和规律.本研究对深入理解PACT工艺作用机理、提高PACT作用效率以及实现园区综合废水的有效处理，具有较大的借鉴意义.2 材料与方法2.1 实验水样及材料实验以苏南某印染废水为主(印染废水占85%，化工废水占10%，生活污水占5%左右)的园区集中污水处理厂水解酸化处理出水为试验对象(进水).由于进水水质不尽相同，因此其具体水质指标见相应实验结果.粉末活性炭为100目木质炭(溧阳东方活性炭厂)，经检测(ASAP2010，Micromeritics，美国)，该粉末活性炭的内部性质为：BET 比表面积532.26 m2 · g-1，微孔(<2 nm)体积0.1 cm3 · g-1，中孔(2~50 nm)体积0.449 cm3 · g-1，平均孔径3.8 nm.2.2 实验装置及运行条件本研究的实验装置如图 1所示.图 1 实验装置结构图中试实验装置含A2/O反应器以及二沉池，其中A2/O反应器有机玻璃材质，有效容积为1.0 m3. 二沉池为竖流式沉淀池，表面负荷0.63 m3 · m-2 · h-1. A2/O反应器实验装置内分5格，HRT比为2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1，其中前二格可以实现回流及搅拌，形成A2/O 反应器.运行条件：废水处理量1.0 m3 · d-1，即系统HRT=24 h.污泥回流和硝化液回流比均为100%.根据之前的实验结论，PACT工艺中粉末活性炭的投加量为100 mg · L-1，分两次均匀干式投加，总投加量为100 g · d-1.启动时活性污泥投加量为1500 mg · L-1(MLSS 当量)，污泥MLSS超过4000 mg · L-1时适当排泥.装置运行时溶解氧控制在3.0 mg · L-1.除特殊说明外，实验条件均为常温，检测数据为1个月平均值.2.3 实验与分析方法总有机碳的检测仪器为岛津TOC-V CPH.毒性的检测使用仪器为deltaTOX，仪器可以精确检测光子数来推断发光细菌存活量，其中光损失数代表水样的毒性(详见表 1).金属离子含量的检测采用电感耦合等离子光谱(ICP-AES)，型号J-A1100.表1 光损失数与毒性关联性采用GC-MS检测废水中所含有机物，仪器型号及具体检测方法参考相关文献报道.紫外-可见吸收光谱仪型号为岛津UV-2201.分子量测试采用凝胶渗透色谱(GPC)方法进行测试，仪器：Waters 515型凝胶色谱仪，Waters 2410示差折光检测器，标准品：聚乙二醇(PEG).柱子：Waters Ultrahydrogel 500和Ultrahydrogel 120两柱串联(7.8 mm×300 mm);流动相：0.1 mol · L-1硝酸钠水溶液;流速：0.8 mL · min-1;进样量：50 μL; 柱温：40℃.采用扫描电镜(S-3400N II，Hitachi，日本)对实验中相关活性污泥进行表征.其他实验分析指标中，包括MLSS、COD等均按照国标法进行测试.3 结果和讨论3.1 常规指标去除效果从反应器常规运行角度出发，比较了投加粉末活性炭前后A2/O反应器处理效果的变化，具体见表 2.表2 A2/O与A2/O(PACT)对常规指标的去除效果对比分析由表对比可知，PACT工艺对COD去除率的提升超过10%，同时在色度去除方面具有较高的强化作用，但在氨氮、总氮和总磷的强化去除方面，PACT系统的促进效果均不明显.通过计算，在实际处理浓度较低的综合印染废水水解酸化出水时，PACT的处理效果可以达到0.6~1.0 kg · kg-1活性炭.此外，活性炭的投加对生化系统污泥的形态也有促进效果，可以有效降低SVI指数，控制污泥膨胀.在此基础上，重点考察了低温条件下(10℃以下)A2/O反应器的长期稳定运行效果，尤其是在粉末活性炭投加前后对COD的去除效果对比，具体见图 2(横坐标为实验日期).图 2 不同条件下A2/O系统对COD去除情况表3 不同条件下的COD去除效果(平均值)在进入低温运行条件后，由于园区企业整体的前端预处理效果变差，导致进水COD猛增，原水的平均值达到378.34 mg · L-1，水解酸化作用也由于受气温的影响，效率大大降低，对COD的去除率只有31%，低于常温条件下的37.4%，导致后续A2/O对COD的去除率不高，仅为43%.但对比PACT工艺，在进水和水解酸化效率相差不大的情况下，由于在A2/O中添加了粉末活性炭，强化了生化作用，其对COD的去除率达到55.8%.这也表明在低温条件下，投加粉末活性炭可以有效提高A2/O系统处理效果的稳定性，相关文献也有类似报道.3.2 毒性及重金属指标检测A2/O与A2/O(PACT)出水TOC、毒性、BOD5/COD的对比检测结果如表 4所示.表4 A2/O与A2/O(PACT)毒性去除效果对比分析对比可知，废水经过水解酸化之后具有较高的毒性，说明水解酸化环境不适合发光细菌生存.A2/O处理之后，有毒物质基本被去除殆尽，因此出水基本没有毒性，而投加活性炭的A2/O(PACT)，其出水毒性更低，同时TOC和B/C也更低，从另外一个角度证明了A2/O(PACT)对生化降解的强化作用.A2/O与A2/O(PACT)对废水中金属离子的去除效果对比如表 5所示.表5 A2/O与A2/O(PACT)金属离子去除效果对比分析结果表明：废水中Cd、Co、Cr、Pb等重金属均未检出，表明印染废水中重金属离子含量较低.而对比A2/O(PACT)的结果表明，PACT工艺对金属离子的去除并无明显的强化作用.3.3 GC-MS分析GC-MS检测过程的总离子流图见图 4，进水中总计检出32种有机污染物，其中烷烃及氯代烷烃类7种，烯1种，醚2种，酯4种，醇4种，苯及苯胺类9种，杂环类3种，酸类2种，经过A2/O处理后，有机污染物得到有效的处理，表 5中罗列了部分检出的具可比性的关键有机污染物.由表 6可知，经PACT生物强化之后，A2/O(PACT)出水中有机物明显减少，尤其对苯胺、萘以及杂环类(喹啉)物质的去处效果更佳，明显优于常规A2/O工艺.这与粉末活性炭的吸附功能息息相关(Imai et al., 1995;Orshansky et al., 1997).此外，水解酸化之后废水中含胺类物质很多，说明印染废水含氮染料得到有效降解，这与印染废水性质相吻合.表6 A2/O与A2/O(PACT)特征有机污染物去除效果对比分析图 3 水样GC-MS总离子流图3.4 紫外-可见光光谱扫描对A2/O和A2/O(PACT)出水进行UV-VIS光谱扫描，检测结果如图 4所示.图 4 UV-VIS全波段扫描对比图结果表明：全波段吸光强度的基本趋势进水>> A2/O> A2/O(PACT).对比投加粉末活性炭前后的光谱可知，A2/O(PACT)在谱图上显示有明显的强化去除效果，尤其是在250~300 nm 吸光段，这些均反应到显色有机物的去除上，与常规分析相吻合.此外，UV-VIS光谱在465 nm(E4)和665 nm(E6)处的吸光度单独列出，对比E4/E6，其值如表 7所示.表7 UV-VIS光谱在465 nm(E4)和665 nm(E6)处的吸光度比值E4/E6的值正比废水中分子量大小(Chin et al., 1994).检测结果体现为随着生物强化处理的深入，大分子量的有机物越来越少，说明大分子物质(染料类，显色物质等)存在强化降解的过程，相比之下，A2/O(PACT)对这些物质的去除效果更好.3.5 分子量分布检测GPC的测试结果表 8所示.表8 A2/O与A2/O(PACT)出水分子量分布对比分析废水在检测中均检出2峰.经过分析可知，废水中的物质分子量集中在500~1000 Da，比例超过60%，对比进水的分子量分布，A2/O处理后，由于形成一些难降解的高分子有机物如类腐殖质、胞外聚合物等，所以高分子量部分(>800 Da)略有升高，低分子量部分(<100 Da)略有降低，但幅度不大.而对比A2/O和A2/O(PACT)出水可知，800~1000 Da部分的大分子物质有所降低，说明高分子的显色有机物得到更有效的去除，这与E4/E6检测结果相吻合.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。

活性炭投加方案
一、目的
当原水水质受污染，经常规处理后，某些有机物、有毒物质含量指标或色、臭、味等感官指标仍不能满足现行《生活饮用水卫生标准》或特定要求时（主要是CODMn<3mg/l,特殊情况下不得超过5mg/l），宜采用活性炭吸附作为应急处理。

二、活性炭种类的选定
表1.粉末活性炭与颗粒活性炭性能比较
三、投加量
药剂采用粉末活性炭。

表2.其他水厂活性炭投加量
如上表所示，其他水厂投加量均在（10-20mg/L）范围内，炭浆浓度均在5%范围内。

据相关刊物显示，活性炭的最高投加浓度一般不超过20mg/L，炭浆浓
度不超过5%，浓度过高，浓度太大容易造成投加管道的堵塞和其他机械故障。

具体投加量，需经过化验室进行模拟实验确定最佳投加量，建议投加范围为（5-20mg/L）。

确定投加量后即可通过计算求得活性炭浆液投加流量。

二、投加系统
活性炭投加主要作为应急处理，所以整个系统在保证处理效果的基础上，尽量简单而经济。

1、投加方式
投加方式采用湿式投加，人工拆包，单溶解罐配制活性炭浆液，利用计量泵进行输送计量。

2、投加点
表3.投加方式的比较
考虑到水厂一期处理工艺为网格絮凝—斜管沉淀——V型滤池，在原水配水井处投加，反应时间较短，而活性炭吸附作用在1h内才能达到平衡，如达不到活性炭吸附平衡所需要的时间，会造成吸附能力的浪费，所以投加点宜设在原水出水管处。

3、投加设施
投加设施主要有搅拌机、计量泵、溶解罐。

粉末活性炭投加设备技术说明粉末活性炭投加作为自来水水厂的一种改善水质的措施，具有运行操作灵活、处理效果明显、投资及运行成本低廉等特点，特别适合于间歇性、突发性有机污染的源水处理的自来水水厂水质改善。

粉末活性炭投加装置是一套基于粉末活性炭悬浮吸附技术理论，独立的、完整的粉末活性炭应用装置。

根据中国粉炭品质不稳定的情况，使用干式投加技术，系统采用高速射流强制分散技术∶依靠高速水流动能和剪切力，将具有自凝聚特征的粉末活性炭强制分散，增大其比表面积，提高活性炭的使用效率。

粉末活性炭投加装置依据应用的规模和使用要求，主要由粉炭的贮存、在线定量配制、在线定量投加及强制扩散、自动控制系统等几部分有机组成。

依据粉炭贮存的方式可以分为人工、半自动、全自动贮存等。

粉末活性炭投加装置除粉体贮存分为人工、半自动及全自动外，其余部分，包括定量输送、定量配制、定量投加等均采用全自动运行方式，以保证整个系统的稳定运行，达到良好的除污染功效。

粉末活性炭投加设备分类见表1-3-19。

一、干法投加装置1）适用场合。

适合向水厂进水管道内投加，用于应急去除水中的微量污染物。

3）设备特点。

由人工将袋装粉末活性炭投入投料站内，利用负压气流将粉末活性炭吸人料仓。

粉末药剂被双螺旋计量送出，高速射流混合器产生的负压将粉末活性炭吸入进去并与水高速混合后，经管道输送至加药点。

粉末活性炭干法投加系统具有以下优势∶a. 设备体积小，基建面积小，总成本低;b. 活性炭利用率提高2～3 倍，极大节约耗材成本;c. 设备可靠性高，无堵塞管道现象;d. 扩散效果好，混合均匀度高;e. 投加精度高。

4）设备规格与性能。

干法投加装置如图1-3-10 所示。

粉末活性炭干法投加系统配置见表1-3-20。

表1-3-20 粉末活性炭干法投加系统配置二、湿法投加设备FMT 系列粉末活性炭投加设备通常由拆包系统（适合于袋装炭）、贮料系统、精密投配系统、炭浆制备系统、炭浆投送系统组成。

★优选充分燃烧和末端治理。

（前端控制和末端处理）《面向城市固废焚烧过程的二噁英排放浓度检测方法综述》○17知识点：1. 二噁英来源：废弃物焚烧（包括城市生活废物、危险废物或医疗废物等）、燃烧危险废物的水泥窑、以元素氯或可生成元素氯的化学品为漂白剂的纸浆生产、冶金工业生产过程（主要来源之一，尤其是钢铁工业的烧结和电炉，如铁矿石烧结、电弧炉炼钢、再生有色金属生产等）。

2. 二噁英合成机理：一、由前驱体化合物合成，分为高温气相生成和固相催化合成。

高温气相生成环状前驱化合物氯代芳香烃（如氯酚、氯苯、多氯联苯等）在燃烧后区域高温段（400℃~750℃）通过氯化、缩合、氧化等反应生成二噁英，前驱物大都由不完全燃烧产生。

固相催化合成指遇到炉温不高或在烟气、灰烬冷却后的低温区（250 ℃~ 450 ℃），经过飞灰表面的不均匀催化反应（催化剂指铜、铁等过渡金属或其氧化物），前驱物（包括结构相对简单的短链氯化碳氢化合物如二氯甲烷、三氯乙烯等）会经催化缩合等生成二噁英（主要来源）；二、从头合成，即大分子碳（飞灰中的残碳）与氧、氢、氯等基本元素在250 ℃~ 450 ℃低温条件下经金属离子（铜、铁、镍、锰、锌等）催化氧化、缩合反应生成，从头合成发生在燃烧等离子区或燃烧后的烟气中；三、由热分解反应合成，如芳香族化合物（甲苯等）和多氯联苯在高温下分解可大量生成多氯联苯，最终在高温条件（871 ℃ ~ 982 ℃）下转化为二噁英类。

3.排放特点：一、步骤（1）、（2）、（3）主要是前驱物反应生成，主要生成PCDDs。

二、步骤（4）、（5）主要是从头合成，主要生成PCDFs。

三、当PCDFs/PCDDs大于1时，二噁英类物质的合成主要为从头合成。

四、四种含量最高：1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、OCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、2,3,7,8-TCDF。

五、2,3,4,7,8-PeCDF对总TEQ贡献最大。

Vol.9No.82012年8月第9卷第8期Journal of Hubei University of Economics(Humanities and Social Sciences)湖北经济学院学报（人文社会科学版）Aug.2012粉末活性炭因其物料的特殊性，很容易结团、沉积、板结及自凝聚，导致投加系统浓度不均匀、不稳定，投加泵堵塞、磨损及管道堵塞等现象非常严重，致使系统运行经常出现故障。

基于以上几种特性，粉末活性炭投加系统在设计中要求解决及考虑到的问题比较多，只有设计合理、得当，才能保证系统稳定运行，从而在应急使用中发挥必要的保障作用。

根据常州某水厂的基础材料，结合粉末活性炭自身固有的特性，必需要切合实际情况，要充分考虑到自动拆包机与料仓之间的螺旋输送能力、溶解池及搅拌机的选择、自动在线调配系统及浆液投加的控制与操作以及选择合理的活性炭种等综合因素，才能更有利于选取切合实际需要的粉末活性炭的自动投加系统。

1．水厂的基础资料常州某水厂生产能力66万吨/天，最大投炭量按50mg/l 设计，每日最大投炭量33000kg/d ；投加点位置：水厂取水头部；投加点数量：6个进水廊道；投加浓度：5％活性炭溶液；溶解水：均使用经过滤器过滤后的源水调配活性炭溶液；冲洗水：使用本厂用水；投加量变频可调：浓度可调。

2．活性炭自动投加的系统方案说明本粉末活性炭自动投加系统包括自动拆包系统、储存输送、自动在线调配系统及浆液投加几个部分，通过集中程序化控制实现粉末活性炭的自动化投加及控制。

采用机械自动拆包投料系统。

本水厂投加点确定为取水轴流泵的进水廊道，每台泵设置一个，设备安装在取水泵房旁边的空地上，建设彩钢房二座，用于放置机械自动拆包设备、螺旋输送设备、混合溶解罐、投加泵、配电柜等，以及作为25kg/包的小包装粉末活性炭的储备仓库。

2.1自动拆包系统本方案配置机械自动拆包上料系统。

自动拆包机能自动割破原料包装，实现自动上料。