為充分發揮粉末活性炭的吸附作用,需要使其與水充分混合,并保證足夠的接觸時間(一般接觸時間30~60min)和盡量避免吸附被干擾。故而,合適的粉末活性炭投加點非常重要。對于常規的混凝、沉淀、過濾水處理工藝,粉末活性炭的投加點可以有以下二種選擇:原水吸水井投加、混凝前端投加、濾池前投加。一般認為,在吸水井投加能較充分地發揮粉末活性炭的吸附作用,但存在著與后續混凝工藝競爭去除有機物的問題。如果吸附與混凝競爭嚴重,將降低活性炭的吸附作用,造成投加量增加,處理成本加大。
在混凝前端投加,理論上分析認為投加混凝劑后,在絮凝池中形成的微小絮體尺度發展到與粉末活性炭顆粒尺度相近的位置應作為最佳投加點。在該點投加既可在一定程度上避免競爭吸附,又可使絮體對粉末活性炭顆粒的包裹作用最小,可以充分發揮粉末活性炭的吸附效率。
濾前投加,不存在吸附與混凝競爭問題,但粉末活性炭進入濾池后,可能會堵塞濾料層使濾池的工作周期明顯縮短。此外,粉末活性炭還有穿透濾層現象,而目吸附時間難以得到保證。
因此,實際工程設計中,投加點的選擇需要結合以上特征,再根據原水水質和水廠處理工藝特點、水力條件綜合考慮決定。
投加點通常有以下幾點:
①原水吸水井投加
吸水井投加能較充分地發揮粉末活性炭的吸附作用,但存在與后續混凝工藝競爭去除有機物的問題。如果吸附與混凝競爭嚴重,則將削弱粉末活性炭的吸附作用,造成投加量增加,處理成本加大。通常只有在原水濁度低的情況下,吸水井投加的優勢才能體現出來。有一點需指出,吸水井投加可能會對水泵的葉輪、水封部件等產生不良影響。
②混凝前端投加
若在混凝前端投加,理論上認為投加混凝劑后,在絮凝池中形成的微小絮體尺度發展到與粉末活性炭顆粒尺度相近時所處的位置即為最佳投加點。在該點投加既可在一定程度上避免競爭吸附,又可使絮體對粉末活性炭顆粒的包裹作用最小,可以充分發揮粉末活性炭的吸附效率。
③濾前投加
濾前投加,不存在吸附與混凝的競爭問題,應該是粉末活性炭發揮作用的最佳位置。但應該注意粉末活性炭進入濾池后會堵塞濾料層,使濾池的工作周期明顯縮短。此外,粉末活性炭還有穿透濾層現象,而且吸附時間將難以保證。