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問題：凈水處理，預(yù)處理中的活性炭的需求量應(yīng)該怎樣計算。還有樹脂，石英砂的量。

 

答案：

1、石英砂做底層厚度為罐體的四分之一，

2、填裝交換樹脂厚底為罐體的四分之一，

3、活性炭在上層多填裝一些，這樣處理出來的水質(zhì)，純凈、甘甜。

 

活性炭在凈水中發(fā)揮的作用：

活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、膠體、有機物(合成洗滌劑、農(nóng)藥、除草劑、殺蟲劑、合成染料、三鹵甲烷、鹵乙酸、內(nèi)分泌干擾物如鄰苯二甲酸酯PAES等)、重金屬(如汞、銀、鎘、鉻、鉛、鎳等等)、放射性物質(zhì)等，是凈水器中使用最早、最廣泛實用的凈水材料。不僅一般活性炭凈水器，在家用反滲透純水機，以及多數(shù)超濾、陶瓷、KDF、UV等凈水器中，都會用到活性炭。

活性炭和KDF都能去除水中余氯，但KDF和氯反應(yīng)生成鋅離子(Zn2+)，可能會導(dǎo)致水中鋅超標，而用活性炭除氯則沒有這類擔(dān)心。

活性炭在活化過程中形成大量的各種形狀的細微孔，構(gòu)成了巨大的具有吸附作用的表面積，其比表面積為500～1200m2/g，比表面積越大，吸附效果越好。

二、活性炭在凈水中負面的影響：

(1)活性炭吸附了大量的有機物，這些有機物會成為細菌等微生物的營養(yǎng)，細菌會在活性炭的微孔中大量繁殖增生，并可能導(dǎo)致出水中菌落總數(shù)超標。

(2)凈水器中的活性炭在微生物催化作用下，把水中氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮，常出現(xiàn)凈水器出水中的亞硝酸鹽比進水高出很多倍。亞硝酸鹽本身不是致癌物質(zhì)，但它與水中胺類物質(zhì)反應(yīng)生成的亞硝胺是強致癌物質(zhì)。

(3)在活性炭吸附過濾的出水加溴樹脂(溴代聚苯乙烯海因)過濾或UV殺菌是解決水中微生物超標的好方法。艾歐·史密斯(上海)水處理產(chǎn)品有限公司在部份家用反滲透純水機的后置活性炭濾芯中加上一小段溴樹脂，出水即無菌，出口到歐洲諸國很受歡迎。

三、活性炭在凈水中吸附的機理：

(1)物理吸附：范德瓦爾力。活性炭通過物理吸附可去除水中的有機物、膠體等。

孔分類

平均孔徑（nm）

孔容積(mg/L)

表面積/總表面積(%)

吸附能力

大孔

＞100

0.2～0.5

＜1

提供通道

過渡孔

4～100

0.02～0.1

1～5

吸附大分子有機物

微孔

＜4

0.15～0.9

＞95

主要吸附區(qū)

2)化學(xué)吸附：化學(xué)反應(yīng)及催化作用?；钚蕴客ㄟ^物理吸附可去除水中的余氯、氯胺等等。

C + Cl2 + H2O —→ CO +2H+ + 2Cl-

C + ClO- —→ CO + Cl-

C +2NHCl2 + H2O —→ CO + N2 + 4H+ + 4Cl-

四、如何提高活性炭在凈水器的凈水效果

1、選擇質(zhì)量好的活性炭。凈水用活性炭的標準目前有：

(1)GB/T7701.4——1997《凈水用煤質(zhì)顆粒活性炭》

(2)GB/T13803.2——1999《凈水用木質(zhì)活性炭》

(3)DL/T582——2004《火力發(fā)電廠水處理用活性炭使用導(dǎo)則》

(4)LY/T1331——1999《凈水用載銀活性炭》

國家標準(1)、(2)和林業(yè)行業(yè)標準(4)測碘吸附值和亞甲基藍吸附值，主要反映活性炭中微孔的多少;電力行業(yè)標準(3)測活性炭對天然水中四種有代表性的有機物(腐殖酸、富里酸、木質(zhì)素、單寧)的吸附容量和吸附速度，主要反映活性炭中過渡孔的多少。凈水器生產(chǎn)廠選擇凈水器用活性炭時，建議按(3)方法來選擇較好的活性炭。

此外，水份(≤10%，越小越好)、強度(≥95%，越大越好)、粒度(≥95%，家用凈水器用顆?；钚蕴拷ㄗh選用16～32目即Φ1.3～0.6mm的粒徑)都是必須考核的指標。

2、凈水器制造廠應(yīng)該采購質(zhì)量好的活性炭，并抽查和檢測每批進貨的活性炭，以防購進劣質(zhì)產(chǎn)品。

現(xiàn)在市場上很多活性炭都摻有回用料，有的甚至于全部是回用料?；钚蕴可a(chǎn)廠購進用戶已使用過并報廢的活性炭，再回爐處理一下，有的甚至放露天場院在太陽下曬干后即充新品賣出或摻進新活性炭中，以降低成本和售價。上海疾控中心就曾檢測到活性炭濾芯CODMn去除率為零的怪事。另外，還有水洗，應(yīng)該用純水，但成本高，很多活性炭廠沒有純水裝置，就用河水、井水甚至用臭水溝中的水去洗炭，這樣的活性炭都被污染了。所以千萬不要買太便宜的活性炭使用。活性炭凈水器在到達額定總凈水量時，其化學(xué)耗氧量CODMn去除率和總?cè)芙庑杂袡C炭DOC去除率均應(yīng)≥25%，前者在城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準CJ3023和衛(wèi)生部《生活飲用水水質(zhì)處理器衛(wèi)生安全與功能評價規(guī)范——一般水質(zhì)處理器》(2001)中均有規(guī)定，后者在CJ3023中有規(guī)定。

3、活性炭發(fā)揮凈水作用，不論物理吸附還是化學(xué)吸附，都需要一定的時間。因此，凈水器生產(chǎn)廠要改進活性炭過濾器或活性炭濾芯的設(shè)計，盡可能增加水和活性炭的接觸時間，接觸時間=炭柱長度/水在炭柱中的流速，增加炭柱長度和活性炭用量，降低水的流速，都能延長水和活性炭接觸時間，提高活性炭的凈水效果和出水水質(zhì)。

(1)對大型活性炭水質(zhì)處理器來說，在機械行業(yè)標準JB/T2932-1999《水處理設(shè)備 技術(shù)條件》中規(guī)定，以去除游離氯為目的，水在活性炭過濾器中的流速應(yīng)≤20m/h，出水水質(zhì)為殘余氯<0.1mg/L;以去除有機物為目的，水在活性炭過濾器中的流速應(yīng)≤10m/h，出水水質(zhì)為CODMn<2mg O2/L。在大型反滲透裝置的預(yù)處理中，余氯和有機物都應(yīng)去除，則取流速為10 m/h，如以活性炭濾層高1m計算，那么水和活性炭的接觸時間為0.1h，即6分鐘。

(2)對家用活性炭凈水器來說，很難做到有這么長的接觸時間。在城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準CJ3023-1993《活性炭凈水器》中，沒有給出接觸時間或水流速等具體數(shù)據(jù)，但其5.2.1規(guī)定，活性炭過濾器過濾柱的有效高度與直徑之比采用2～6為宜，實際上也是增加炭柱高度，延長水和活性炭接觸時間，防止水不與炭接觸而穿透。有些凈水器，采用多級活性炭濾芯，也是這個作用?？傊?，活性炭與水接觸時間越長，吸附效果越好。

4、活性炭凈水器使用說明書，應(yīng)告誡用戶，開啟凈水器后，要放掉一部份水，把凈水器濾筒、管道中的積水排放掉，然后再接取新鮮過濾水使用。否則，經(jīng)長時間浸泡，活性炭中細菌會大量繁殖超標，亞硝酸鹽也可能增多，因此一定要把凈水器中的殘積水先放掉。

5、活性炭凈水器使用說明書，應(yīng)告誡用戶，活性炭要勤換，一般半年就要更換。特別是南方以地面水為水源的自來水，水中膠體物質(zhì)多、有機物含量高，更要及時更換凈水器中的活性炭濾芯?；钚蕴课接袡C物飽和后，非但不能再起到吸附和凈水作用，反而會釋放出有害物質(zhì)，使凈水器成為“污水器”