摘要：在實(shí)驗(yàn)室對幾種粉末活性炭單獨(dú)去除水中嗅味進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和研究，并對另外幾種去除水中臭味的方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明用高錳酸鉀預(yù)氧化后，再投加粉末活性炭比只用粉末活性炭去除水中嗅味的效果較好。
　　關(guān)鍵詞：粉末活性炭,臭味,研究
　　1前言
　　石家莊市地表水廠的水源地崗南水庫和黃壁莊水庫每年在夏末秋初存在臭味超標(biāo)問題，引發(fā)用戶投訴，為改變這種狀況，優(yōu)化出廠水水質(zhì)，我們成立了科研小組，對去除嗅味進(jìn)行了研究。
　　目前，去除水中嗅味的技術(shù)主要有以下幾種：一是單純利用活性炭吸附。由于目前活性炭種類繁多，性能差別較大，使許多水廠在選用活性炭上存在盲目性，如選型不當(dāng)可能導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用大幅增加；二是采取高錳酸鉀預(yù)氧化與活性炭吸附聯(lián)用方法。由于地表水廠采用入廠水預(yù)加氯、出廠水加氯消毒，而氯使藻類的胞內(nèi)有機(jī)物釋放量增加，水的嗅味加強(qiáng)。有研究表明，高錳酸鹽復(fù)合藥劑的作用雖也會(huì)使藻體細(xì)胞遭到破壞，釋放到水中的有機(jī)物增多，但同時(shí)由于高錳酸鹽復(fù)合藥劑各組分間的協(xié)同氧化作用使得嗅味物質(zhì)分解，并與復(fù)合藥劑中某些成分絡(luò)合得到去除，同時(shí)作用過程中會(huì)生成溶解度極低的新生態(tài)水合二氧化錳，新生態(tài)水合二氧化錳對有機(jī)物能起到一定的吸附作用，因而會(huì)使水中的嗅味物質(zhì)降低，表現(xiàn)為嗅味強(qiáng)度顯著降低。三是利用脫色除臭劑除味。四是利用脫色除臭劑和粉末活性炭聯(lián)用。我們對上述幾種方案分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
　　2實(shí)驗(yàn)過程
　　2.1粉末活性炭吸附除味
　　2.1.1實(shí)驗(yàn)中采用的粉末活性炭產(chǎn)品種類有以下幾種：唐山產(chǎn)U-301（木質(zhì)）、U-306（混合）、U-308（煤質(zhì)）；山西產(chǎn)特種活性炭；河南產(chǎn)脫色除臭劑（W—5）；河南產(chǎn)物理洗粉狀活性炭782-A型（木質(zhì)）。
　　2.1.2先對唐山產(chǎn)U-301、河南產(chǎn)782-A型兩種木質(zhì)活性炭和唐山產(chǎn)U-306混合型活性炭進(jìn)行吸附除味試驗(yàn)。
　　A、唐山產(chǎn)U—301（木質(zhì)）型粉末活性炭。模擬石家莊市地表水廠生產(chǎn)工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室小試(即六聯(lián)混凝燒杯實(shí)驗(yàn))，原水取自黃壁莊水庫。每個(gè)燒杯中先投加不同量的粉末活性炭分別，2分鐘后投加混凝劑聚合氯化鋁15mg/L，沉淀2小時(shí)后測定上清液的水質(zhì)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出當(dāng)原水臭和味為三級時(shí)，活性炭投加量達(dá)到9mg/L時(shí)，處理后的水臭味基本不明顯。但由于木質(zhì)活性炭質(zhì)比重較小，試驗(yàn)過程中在水面漂浮較多，沉淀效果不好，考慮到在生產(chǎn)中可能加重濾池負(fù)擔(dān)，因此不建議投加木質(zhì)活性炭。
　　B、河南產(chǎn)782-A型（木質(zhì)）粉末活性炭和唐山產(chǎn)U-306型（煤質(zhì)木質(zhì)混合）粉末活性炭。試驗(yàn)原水取自黃壁莊水庫，試驗(yàn)過程及活性炭、藥劑的投加量同A。從結(jié)果可以看出，河南產(chǎn)782-A投加到12.5mg/L時(shí)，處理后的水樣基本無味；唐山產(chǎn)U-306煤質(zhì)木質(zhì)混合型粉末活性炭，投加量到12.5mg/L時(shí)，處理后的水基本無味，且水面漂浮的礬花、粉碳較少，其可以選為除味藥劑。
　　2.2高錳酸鉀預(yù)氧化與活性炭吸附聯(lián)用除味
　　2.2.1確定預(yù)氧化所需的高錳酸鉀投加量
　　原水取自黃壁莊水庫，投加不同量的高錳酸鉀，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果表明，從投加0.2mg/L到0.7mg/L時(shí)，原水均不顯色，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，暫選0.3mg/L和0.5mg/L為與粉末活性炭聯(lián)用時(shí)高錳酸鉀的投加量。
　　2.2.2高錳酸鉀預(yù)處理與粉末活性炭聯(lián)用。
　　試驗(yàn)中分別采用唐山產(chǎn)U-301、河南產(chǎn)782-A型木質(zhì)活性炭，唐山產(chǎn)U-306混合型炭，唐山產(chǎn)U-308煤質(zhì)炭、山西產(chǎn)特種活性炭五種活性炭與高錳酸鉀聯(lián)用進(jìn)行除味試驗(yàn)。原水取自黃壁莊水庫，模擬石家莊地表水廠制水工藝進(jìn)行燒杯混凝實(shí)驗(yàn)。
　　2.2.2.1唐山U-301型（木質(zhì)）
　　每個(gè)燒杯原水中先投加高錳酸鉀0.5mg/L，反應(yīng)30分鐘后，再投加不同量的粉末活性炭反應(yīng)2分鐘后，再在每個(gè)燒杯中投加PAC15mg/L，沉淀2小時(shí)后測上清液的水質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示活性炭投加到7.5mg/L時(shí)，處理后的水基本無味，證明活性炭與高錳酸鉀聯(lián)用比單純投加活性炭效果好，但同樣存在活性炭漂浮水面現(xiàn)象。
　　2.2.2.2河南782-A型（木質(zhì)）
　　每個(gè)燒杯原水中高錳酸鉀的投加量為0.3mg/L，其它步驟同上，試驗(yàn)結(jié)果表明活性炭投加到7.5mg/L時(shí)，處理后的水基本無味，但由于其比重小，在水面漂浮較多。
　　2.2.2.3唐山U-306型(混合)
　　每個(gè)燒杯中先投加0.3mg/L的高錳酸鉀，其它步驟同上，當(dāng)原水臭和味為四級時(shí)，投加0.3mg/L高錳酸鉀預(yù)處理，U-306煤質(zhì)木質(zhì)混合型粉末活性炭投加到7.5mg/L，處理后的水基本無味，效果不錯(cuò)，水面礬花漂浮也不多。
　　2.2.2.4唐山U-308型（煤質(zhì)）
　　每個(gè)燒杯中先投加0.3mg/L高錳酸鉀反應(yīng)30分鐘，其它步驟同上，試驗(yàn)結(jié)果表明，同樣條件下U-308需要投加到10mg/L處理后的水基本無味，效果不如U-306好。建議將唐山U-306煤質(zhì)木質(zhì)混合型粉末活性炭為主要研究對象。
　　2.2.2.5唐山U-306（混合）與山西產(chǎn)特種活性炭對比
　　前三個(gè)燒杯中投加粉末活性炭U-306，投加量分別為2.5、5、10mg/L，后三個(gè)燒杯中投加特種粉末活性炭，投加量分別為2.5、5、10mg/L，2分鐘后投加PAC10mg/L，沉淀2小時(shí)后測定上清液的水質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，U-306與特種粉末活性炭投加到10.0mg/L時(shí)，對2-MIB的去除率分別是73.7%、57.5%，U-306比特種粉末活性炭去除率高16.2%，唐山U-306煤質(zhì)木質(zhì)混合型粉末活性炭去除嗅味的效果比山西特種活性炭好。
　　2.3脫色除臭劑除味實(shí)驗(yàn)
　　每個(gè)燒杯中分別投加不同量的脫色除臭劑，2分鐘后投加聚合氯化鋁10mg/L，沉淀2小時(shí)后測定上清液水質(zhì)，脫色除臭劑投加量到3.0mg/L時(shí)，處理后的水基本無味。但因?yàn)槊撋�除臭劑含有高錳酸鉀，因此處理后的水會(huì)顯色。
　　2.4脫色除臭劑（w-5）與粉末活性炭（U-306）聯(lián)用除味
　　由于脫色除臭劑含有高錳酸鉀因此使水顯色，為了保證除味效果，且不增加出廠水的色度，我們只能降低脫色除臭劑的投加量，再投加唐山U-306煤質(zhì)木質(zhì)混合型粉末活性炭。
　　A、分別投加試驗(yàn)，原水取自黃壁莊水庫，先投加2mg/L的脫色除臭劑W-5，反應(yīng)攪拌30分鐘后，再分別在每個(gè)燒杯中投加不同量的粉末活性炭U-306的量，2分鐘后投加聚合氯化鋁15mg/L，沉淀2小時(shí)后測定上清液水質(zhì)，當(dāng)W-5投加量為2mg/L，U-306活性炭投加2.0mg/L時(shí)處理后的水基本無味，因此二者聯(lián)用的效果比兩者單獨(dú)投加時(shí)好。
　　B、同時(shí)投加W-5和U-306試驗(yàn)、與單獨(dú)投加U-306進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。原水取自加藥間，在1、2、3#燒杯中同時(shí)投加W-5和粉末活性炭，4、5、6#投加U-306粉末活性炭。從上表可以看出，同時(shí)投加W-5和U-306對嗅味的去除效果，反而不如單獨(dú)投加U-306的除味效果好。
　　結(jié)合A、B兩試驗(yàn)結(jié)果，可以看出W-5與活性碳同時(shí)投加，活性炭會(huì)吸附一部分W-5中的高錳酸鉀，使高錳酸鉀的氧化作用減弱，影響了它作為氧化劑對于水中有機(jī)物的去除效果。因此兩者同時(shí)投加的處理效果不好。應(yīng)該先投加W-5反應(yīng)半小時(shí)左右，再投加粉末活性炭效果會(huì)好一些。
　　3除味實(shí)驗(yàn)結(jié)論
　　3.1、將現(xiàn)有的活性炭逐個(gè)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室小試，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)活性炭的除味效果最好，但由于它質(zhì)輕，在水面漂浮較多，考慮到會(huì)增加過濾池的負(fù)擔(dān)，所以在水廠工藝中不建議采用；唐山U-306型粉末活性炭除味效果較好，當(dāng)原水嗅味四級時(shí)，U-306投加量10.0mg/L左右，處理后的水基本無味。
　　3.2、高錳酸鉀與粉末活性炭聯(lián)用比單用粉末活性炭效果好，當(dāng)原水嗅和味為四級時(shí)，投加0.3mg/L高錳酸鉀反應(yīng)攪拌30分鐘，U-306煤質(zhì)木質(zhì)混合型粉末活性炭投加到7.5mg/L，處理后的水基本無味。
　　3.3、脫色除臭劑（w-5）與粉末活性炭（U-306）聯(lián)用效果不錯(cuò)，當(dāng)w-5投加量為2mg/L，U-306活性炭投加量為2.0mg/L時(shí)處理后的水基本無味。
　　3.4、高錳酸鉀、脫色除臭劑與粉末活性炭U-306不可同時(shí)投加，如同時(shí)投加會(huì)降低除味效果。
　　通過對幾種粉末活性炭的研究，我們了解了不同類型活性炭的投加時(shí)間、投加量和投加過程，對水廠的工藝有很大的指導(dǎo)作用，為水廠能根據(jù)原水水質(zhì)情況及時(shí)更改工藝提供了詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)室依據(jù)，對優(yōu)化出廠水具有重要的意義，該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果值得推廣與應(yīng)用。