聚合硫酸铁与活性炭联用处理水

为去除导致水的嗅、色度、味和耗氧量的天然物质,去除酚类、油类、石油产品、农药和合成表面活性物质,采用活性炭处理天然水和污水。这种处理是或向水中投加炭粉(从2-3到100-150毫克/升),或水通过粒状的活性炭层过滤。第一种方法对于在达到极附平衡的速度方面具有优点,可在不加预处理的水处理中加以利用。然而,采用它时必须随之把废炭分离到沉渣中。
 
目前,聚合硫酸铁与活性炭联用处理水是最常用的方法。混凝剂聚合硫酸铁水解产物和吸附剂在工艺关系上相互补充:混凝剂使有可能从水中去除未很好被活性炭吸附的分散杂质;吸附剂有可能消除难以混凝的有机物。但是与混凝剂聚合硫酸铁同时加人的阳离子AL3和FE3可能在活性炭吸附位上与被去除的物质竞争,而氧氧膜会把吸附质与炭孔内表面隔开,使吸附质达到炭孔内表面的可能性减少。另一方面,包含在被混凝悬浮物絮状物内的多孔活性炭颗粒会引起絮状物大小、形状、容重及其沉降速度的改变.改变的程度与活性炭投量和所用澄清方法有关。
 
混凝剂聚合硫酸铁水解产物与炭顆粒的相互作用具有专属性质,这是由于;活性炭颗粒有高的负值电位,活炭颗粒有非常大的比表面积(400-800平方米/克)由于在炭表面上提高了阳离子Me3+和吸附质分子的浓度,它们之间发生化学相互作用的或然率大大增加,活性炭对混凝剂聚合硫酸铁水解过程中生成的氢阳离子有很高的吸附容量。
 
从图VII-8和图VII-9可见,当炭悬浮液浓度为 100-200毫克/升时,第一次投量具有最小值,第二次投量随着悬浮液浓度的增加而单值增长。这里,混凝剂聚合硫酸铁投量与悬浮物含量之间的关系,表现出粘土悬浮液时同样的特性(见图VI-3)。水的最小剩余浊度与一定的碱度值相对应。碱度从0.6毫克当最/升增加到4.0毫克当量/升,导致最佳pH值从7.4移到6.8。
    
上述研究中,投加混凝剂聚合硫酸铁之后加入活性炭获得相反的结果:水的剩余浊度增加。当用活性炭(5毫克/升)处理悬浮物含量不高的水(10条克/升)时,有可能降低聚合硫酸铁的投量,而絮状物的形成进行得较快。
 
随着炭颗粒被氢氧化物覆盖程度的增加,亚甲基青吸附越发减少,但是当混凝剂聚合硫酸铁和活性炭投量比等于2:1时,吸附量达到固定值(图VII-10)。根据上述研究所得结果,推荐下面的水处理方法:
 
1)在速度梯度值为800秒-1时,投加炭扮并使其与水搅袢15-20分钟
 
2)在快速搅拌结束前一分钟投加混凝剂聚合硫酸铁溶液
 
3)在速度梯度值为100秒-1时,搅拌5分钟
 
图VII-11上所显示的试验结果是按上述推荐方式用活性炭处理水,40分钟达到澄淸所需要的混凝剂聚合硫酸铁最佳投量(a)。当处理低浊度水(悬浮物含量约2毫克/升)时,活性炭投加量为10、25和50毫克/升。能够节省混凝剂聚合硫酸铁,这是由于炭粉具有致浊物质一样的促进作用。聚合硫酸铁耗量大约减少10%

当被处理水的碱度值低(0.3-0.4毫克当量/升)时,强化聚合硫酸铁混凝过程显得特别明显。碱度储条量不足的缺陷,看来是被氢离子在活性炭颗粒上的吸附所补偿。在其余两组原水浊度的研究中 (25和100毫克/升),炭的投加引起混凝剂聚合硫酸铁耗量增加。实践中一 般所采用的活性炭投量不大于25毫克/升时,AL12(S04)3最佳投量 预计会增加5-10%.
 
当聚合硫酸铁与活性炭联用处理水经过粒状活性炭层过滤时,混凝悬浮物随水流被截留在第一炭层中,而且对真溶物吸附的屏蔽作用不大。

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