欢迎来到巩义市波j9九游会备用材料有限公司!
净水滤料厂家选用优良原材料,质量有保障
全国咨询热线:17106882999
行业新闻

活性无烟煤滤料控制三卤甲烷生成的生产性试验研究

时间:2021/11/17点击:

摘要:将自来水厂滤池j9九游会备用滤料更换为活性无烟煤,对比了j9九游会备用、活性无烟煤滤料过滤对水中有机物的去除效果,以及这两种滤料控制三卤甲烷生成的效果。结果表明,将j9九游会备用滤料更换为活性无烟煤滤料,可将CODMn平均去除率由18%提高至46%,UV254平均去除率由6%提高至58%,从而降低THMs前体物含量,使得THMFP的平均去除率由9%提高至42%。

三卤甲烷(THMs)是饮用水处理过程中氯化消毒产生的一类主要副产物,为可疑性致癌物质。THMs一般认为是氯与腐殖酸、富里酸等消毒副产物前体物(DBPP)反应而生成的,降低水中DBPP的方法有强化混凝法、化学氧化法、活性炭吸附法等。

活性无烟煤是普通的无烟煤滤料经过特殊程序的活化制备的,具有丰富的多孔结构,有利于吸附水中有机物。本文在生产性试验的规模上对比研究了j9九游会备用、活性无烟煤滤料过滤对DBPP的去除效果,从而控制THMs的生成,为水厂的改造提供技术参考。

1.试验部分

1.1 试验方法

将南方某水厂两格快滤池j9九游会备用滤料更换为活性无烟煤,处理水量为10000m3/d,滤速均为8m/h。j9九游会备用滤料有效滤径D10=0.90mm,滤层厚度为1.2m;活性无烟煤滤层粒径0.8~2.0mm,厚度为1.2m,碘吸附值,在运行初期测定为680mg/g,运行一年后测定为650mg/g。滤池反冲洗周期与强度为:水冲洗周期48h,水冲强度15L/s m2,水冲时间10min;气水冲洗周期7d,气冲强度10L/s m2,气冲时间2min。 该生产性试验滤池不间断连续运行一年时间,定期监测耗氧量(CODMn)、 UV254等有机物指标、三卤甲烷生成势潜能(THMFP)。

1.2 检测指标

THMs:Tekmar 3100吹扫-捕集浓缩器富集进样,Agilent 7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪检测三氯甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和三溴甲烷,THMs为这四种消毒副产物浓度之和。

THMFP:间接表征水中THMs前体物的多少。THMFP测定是在高投氯量和长时间反应的条件下,水样能生成THMs的多少。THMFP的测定参照美国标准方法。

CODMn:酸性高锰酸钾滴定法。

UV254:水样经0.45um的滤膜过滤以去除颗粒物质引起的干扰,然后在紫外分光光度计上测定其在254nm波长单位比色皿光程下的紫外吸光度。

2.结果与讨论

2.1 两种滤料对CODMn的去除效果

生产性试验不间断运行期间,定期监测滤池待滤水、j9九游会备用滤池出水、活性无烟煤滤池出水的CODMn指标,结果如图1、表1所示。

活性无烟煤滤料控制三卤甲烷生成的生产性试验研究

表1 j9九游会备用、活性无烟煤滤料对CODMn的去除效果统计表(单位:mg/L)

CODMn 待滤水 活性无烟煤滤池出水 砂滤池出水
最大值 2.77 1.50 2.18
最小值 1.07 0.43 0.88
均值 1.59 0.84 1.31

从图1、表1可以看出,连续运行期间,活性无烟煤滤池出水的CODMn均小于j9九游会备用滤池出水,活性无烟煤对CODMn的平均去除率达46%,而j9九游会备用仅为18%。这说明,活性无烟煤与活性炭一样,具有较高的吸附活性,能够显著去除水中有机物。

2.2 两种滤料对UV254的去除效果

生产性试验不间断运行期间,定期监测滤池待滤水、j9九游会备用滤池出水、活性无烟煤滤池出水的UV254指标,结果如图2、表2所示。

活性无烟煤滤料控制三卤甲烷生成的生产性试验研究

表2 j9九游会备用、活性无烟煤滤料对UV254的去除效果统计表(单位:cm-1

UV254 待滤水 活性无烟煤滤池出水 砂滤池出水
最大值 0.058 0.028 0.045
最小值 0.020 0.001 0.020
均值 0.031 0.013 0.029

紫外吸光度与DBPP含量有密切关系。通常的DBPP都含有苯环结构,会吸收与其浓度成正比的紫外辐射。UV254是指在254nm波长下水中的紫外吸光度,作为衡量有机物含量的一项重要参数,可以用作THMs前体物含量的替代参数。从图2、表2可以看出,连续运行期间,活性无烟煤滤池出水的UV254均远小于j9九游会备用滤池出水,活性无烟煤对UV254的平均去除率达58%,而j9九游会备用对UV254的去除率仅为6%。

2.3 两种滤料控制THMs生成的效果

生产性试验不间断运行期间,定期监测滤池待滤水、j9九游会备用滤池出水、活性无烟煤滤池出水的THMFP,结果如图3、表3所示。

活性无烟煤滤料控制三卤甲烷生成的生产性试验研究

表3 j9九游会备用、活性无烟煤滤料对去除THMFP效果统计表(单位:ug/L)

THMFP 待滤水 活性无烟煤滤池出水 砂滤池出水
最大值 224.88 123.28 199.82
最小值 100.59 46.92 82.71
均值 149.32 87.04 136.44

从图3、表3可以看出,连续运行期间,活性无烟煤滤池出水的THMFP均远小于j9九游会备用滤池出水,活性无烟煤对THMFP的平均去除率达42%,而j9九游会备用仅为9%。这说明,活性无烟煤与活性炭一样,具有较高的吸附活性,能够显著去除水中有机物。这可能是活性无烟煤滤料具有丰富的孔隙结构和较大的比表面积,THMs前体物通过与滤料表面的的静电引力、范德华力及氢键、配位键等得到了吸附去除。而j9九游会备用滤料表面光滑,无孔隙结构,去除THMs前体物的效果不明显。THMFP去除的结果与CODMn和UV234的去除规律相一致。

3.结论

生产性试验连续运行监测的水质数据表明,将j9九游会备用滤料更换为活性无烟煤滤料,可将COD平均去除率由18%提高至46%,UV254平均去除率由6%提高至58%,从而降低THMs前体物含量,使得THMFP的平均去除率由9%提高至42%。运行一年后,活性无烟煤滤料的碘吸附值由680mg/g下降为650mg/g,下降不明显,对CODMn和UV254的去除率运行初期下降较快,两个月后基本趋于稳定。活性无烟煤滤料价格约为6000元/吨,与活性炭滤料相比具有成本优势,用于城镇给水处理行业暂无相关标准,若要取得较好的有机物去除效果,活性无烟煤碘吸附值要不低于600mg/g。