70%多孔弹性滤料—活性炭联合工艺应用于饮用水深度处理效果的研究

　　摘要：着重研究70%多孔弹性滤料-活性炭联合工艺在不同进水温度及不同进水浓度时对饮用水中污染物的去除效果分析。试验结果表明，该工艺对浊度、铁、UV254、高锰酸盐指数、DOC、BDOC的平均去除率分别在91%、94%、32%、36%、43%、88%左右，可基本满足膜技术处理系统对进水水质的要求，可以应用于饮用水深度处理前的预处理，能较好地减轻后续膜技术处理的负荷。
　　关键词：70%多孔弹性滤料；活性炭；深度处理效果
　　中图分类号：X131.2文献标识码：A文章编号：2095-672X（2018）03-0114-03
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.066
　　Abstract：The removal efficiency of contaminants in drinking water with 70% porous elastic filter-activated carbon combined process at different inlet temperatures and different influent concentrations was studied emphatically. The results showed that the average removal rates of turbidity， iron， UV254， permanganate index， DOC and BDOC were 91%， 94%， 32%， 36%， 43% and 88% Meet membrane technology processing system of influent water quality requirements， can be applied to pretreatment of drinking water before the depth of treatment， can reduce the follow-up membrane technology to deal with the load.
　　Key words： 70% porous elastic filter； Activated carbon； Depth treatment effect
　　隨着人们生活水平的日益提高，对饮用水的要求也越来越高，饮用水水质问题直接影响着人们生活和身心健康。因此，采用以膜技术为核心的深度处理后，能有效提高饮用水中杂质的去除率，基本满足人们对饮用水水质的需求。为了减轻饮用水深度处理时的膜技术处理[1]负荷，延长膜的使用寿命，在膜分离装置前设置预处理工艺，尽可能的降低水中的有机物和杂质。因多孔弹性滤料具有耐腐蚀、拉伸性强、清洗方便、无不良气味、价格便宜等性能，故本实验着重研究进水→70%多孔弹性滤料→活性炭→出水的联合工艺对水中污染物的去除效果，最大程度的简化和降低预处理的成本，减轻深度处理时的膜技术负荷。
　　1 70%多孔弹性滤料-活性炭联合工艺
　　1.1 试验装置
　　试验装置主要由图1所示的3套尺寸相同的高位水箱和过滤柱组成。每次试验时，3套装置采用同一批原水经恒温水浴分别控制在不同温度范围内。过滤柱由内径5cm的聚乙烯制成，滤料填充高度24cm。依次分别填充70%多孔弹性滤料[2]和活性炭。多孔弹性滤料由剪刀剪成7mm的正方形，密度0.022g/m3，孔隙率98%，比表面积1.0×105 cm2/g，孔径40μm；活性炭采用椰壳颗粒活性炭，粒径分布为0.63～2.5mm，碘值≥1000mg/g。
　　1.2 试验分析方法
　　浊度：HACH2100浊度仪；铁：二氮杂菲分光光度法；UV254：紫外分光光度法；高锰酸盐指数：酸性高锰酸钾滴定法；DOC：高温催化燃烧法；BDOC：静态悬浮培养法。
　　2 试验结果与分析
　　2.1 不同进水温度不同进水浓度对浊度的去除效果
　　水的浊度是表示水的清澈或浑浊程度，不仅与水中悬浮物质及胶体物质的含量有关，而且与它们的大小、形状及折射系数等有关，是反应水质优劣的一个重要指标，它既反映水的感观（表观）质量，也反映水的内在质量[3]。
　　试验期间进水的浊度不稳定，在1-8.6NTU之间，当进水平均温度分别为20℃、10℃、5℃时，70%多孔弹性滤料-活性炭联合工艺对浊度的去除率均值分别为91.1%、91.6%、90.5%，均能很好地将浊度降低至0.1-0.4NTU，说明联合工艺对致浊悬浮颗粒及胶体物质的截留效果非常好，且基本不受进水温度进水浊度的影响。
　　2.2 不同进水温度不同进水浓度对铁的去除效果
　　由于供水管道的老化及锈蚀，管道末端自来水中的铁的含量增大，不仅色度增加，还会有明显的铁锈味。据郭晓燕[4]对膜污染物的分析表明铁及其氧化物会导致膜的脱盐率和产水量明显下降，从而对膜造成不可逆的污染，因此生活饮用水中的铁及其化合物应在预处理中予以除去。
　　试验期间进水中铁的浓度为0.12 -0.64 mg/L，进水铁浓度变化较大，当进水平均温度分别为20℃、10℃、5℃时，70%多孔弹性滤料-活性炭联合工艺对铁的去除率均值分别为93.7%、94.7%、94.6%，经联合工艺的出水中铁浓度都接近于0，对铁的去除效果显著，且处理效果基本不受温度及浓度的影响。
　　2.3 不同进水温度不同进水浓度对UV254的去除效果
　　UV254值是指水中一些有机物在波长254nm处的紫外吸光度，是反映水中有机物浓度的综合指标，它与难挥发性总有机碳、溶解性有机碳、天然有机物等均有着良好的相关性。所以UV254可以作为水处理中多种有机物控制指标的有效、便捷、可行的替代参数。

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