利用活性炭滤柱处理黄河水中石油类的研究

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1、山西大学学报(自然科学版)27(3);306^-308,2004JournalofShanxiUniversity(Nat.Sci.Ed.)文章编号:0253-2395(2004)03-0306-03利用活性炭滤柱处理黄河水中石油类的研究周建军‘，郭栋生“(1.太原市黄河供水有限公司，山西太原030009;2.山西大学环境与资源学院，山西太原030006)摘要:针时引黄太原城市给水中黄河原水石油类含1偏高的情况，设计了利用活性炭滤柱动态吸附处理的方案.首先利用混凝沉淀处理黄河原水，然后进行动态活性炭吸附试验，得出推荐的活性炭滤层厚度应>100cm，吸附过滤时间可达10h-15h

2、，出水石油类浓度满足11类地面水标准.关健词:黄河水;石油类;活性炭;吸附中圈分类号:X522文献标识码,A黄河水源太原市城市给水工程是国家重点工程山西省万家寨引黄工程的配套工程，黄河水流经输送后进人汾河水库与汾河水混合进入呼延水厂，其设计规模为8.0X105m3/d.经对万家寨黄河水及汾河水库水质进行连续监测后发现，其石油类含量经常超过出地面水11类水标准.由于常规的水处理工艺难以去除水中所含石油类，而城市水厂处理石油类的经验报道又很少，故在进行了利用粉末活性炭静态吸附处理的试验后〔‘〕，又在黄河万家寨段进行了活性炭滤柱动态吸附处理的试验.1实验部分1.1试验原水试验原水由黄

3、河直接用潜水泵抽取，经现场测试，水温28『C，浊度105NTU,pH=8.2，碱度166mg/L.1.2试验仪器及药剂HACH2100AN浊度仪，美国HACH公司生产，U-3410型紫外分光光度计，日本日立公司生产，太原产聚合氯化铝((PAC)，太原新华化工厂产柱状颗粒活性炭ZJ15.1.3试验流程及装It本试验从水厂工艺运转的简化考虑，采用的试验流程如P307图1所示.图中2为潜水泵，由黄河河槽中将黄河原水提至原水水箱3.在水箱3内，投加PAC，经搅拌沉淀后，沉淀水由进水泵送入滤柱5内，滤柱5由有机玻璃管制成，沿不同高度设置取样口，在图1中分别标为①~⑦.其中①一⑦号口代表的

4、滤层厚度分别为5cm,10cm,20cm,30cm,50cm,90cm,175cm.1.4试验过程1.4.1混凝剂投加量的确定经现场利用烧杯试验测试，投加量采用两种，第一次提取原水中PAC最佳投加量为100mg/L，第二、三次提取原水中PAC最佳投加量为160mg/L.1.4.2沉淀水的制取将黄河原水抽人原水水箱3后，按1.4.1中所述投加量投入PAC并搅拌，经混合反应后，沉淀约收稿日期:2003-03-29;修回日期:2004-03-21作者简介:周建军(1965-)，男，山西交城人，高级工程师，研究方向为城市供水及水处理.万方数据周建军等:利用活性炭滤柱处理黄河水中石油类的

5、研究16h-22h.1.4.3过柱及取样将1.4.2中制取的沉淀水用微型泵送人滤柱内，固定流量为1.2L/min体积法测量)，根据滤柱直径可计算出对应滤速为v=10m/h，保持此滤速稳定运行20min后采样，分别由取样口①~⑦采水样并测试其石油类含量.1.4.4试验次数共提取原水3次，采样4次，其中第1次提取黄河水加4_5TPAC100mg/L经沉淀16h后，先采样1次，再运行4h后，第1_巨二川一，目⑦2次采样.第2,3次提取黄河水加PAC160mg/L经沉淀22h后，分别采样.1—黄河河道2—提水泵3—水箱(兼作混合反应沉淀地)2试验结果及分析4—活性炭滤柱进水泵5—活性

6、炭滤柱2.1试验结果图1试验流程示意图4次试验结果见图2、图3.︹︵闷叫卜一取样口(1)曰谕谕-刁.-取样口(2)‘日一‘r.取样口(3)︶1︶称袱-，奋-取样口(4)浪浪娜0.6娜~.-取样口(b)-.-.取祥口(6)-十一取样口(7)-0.6-0.6活性炭绝柱运行时间(h)活性炭层厚度(m)图2滤柱不同深度出水石油类含量图3活性炭滤柱运行时间—出水石油类含量曲线从图2中可看出，随着滤柱中活性炭层的加厚，出水中石油类的含量随之降低，在同一活性炭厚度时，试验1-4中，出水石油类含量呈增高之势，以第一次试验情况出水最佳而最后一次出水水质最差.2.2入柱水样浓度分析4次试验所取原水

7、石油类含量分别为2.703mg/L,2.703mg/L,3.300mg/L,3.300mg/L.而原水经投加PAC后所得沉淀水中石油类含量分别为0.105mg/L,0.105mg/L,2.750mg/L,2.06mg/L，在此，我们认为0.105mg/L系测量误差所致，因其已低于其后经活性炭处理后的出水石油类含量.2.3出柱水样浓度分析从图2曲线中可知，欲使出水石油类含量<0.05mg/L(地面水环境In类标准)，那么水样采集至少要从⑥号采样口采集即在炭层厚度>90cm以下，即在呼延水厂的深