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这与苯酚与阳离子嫩黄的吸附规律类似,即对于水体中的小分子有机物而言,分子量越大,越容易被活性炭吸附。活性炭对分子量小于480以下的可提取有机物有着很好的去除效果,而对大分子有机物的去除效率很低。这主要是由于活性炭的孔结构空问位阻效应,太大的有机物分子不能进入到活性炭的孔隙内部,活性炭对挥发性有机物与可提取有机物吸附有着较大的差别。挥发性有机物随分子量的增大,其吸附效果越好,而可提取有机物随分子量的减小,其吸附效果越好。这主要是由于挥发性的有机物主要是一些极性比较小的有机物,而可提取的有机物是极性比较大的有机物,活性炭本身可以看作是一个非极性吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质的吸附能力。
(2)应用中制备和定量投加粉末活性炭的问题。为稳定粉末活性炭吸附除污染的效果,应在一定范围内尽量保证投加计量的准确,这不仅关系到处理效果,也与制水成本密切相关。根据合适的参数建造的整个粉末活性炭储存、配制、投加设备或系统必须能很好地防止在各个环节造成的不稳定因素,如在输送投加过程中的堵塞问题,会造成流量不稳定,从而影响除污染的效果。(3)设备或系统的自动化控制。为进一步降低粉末活性炭投加设备的操作强度,如何实现自动化操作、与水厂原有自动化控制系统相配以及如何根据水质变化情况自动追踪调整,以满足稳定出水水质的目的,这也是制约该技术应用的关键因素。(4)投资、成本控制。粉末活性炭技术的应用为关键的问题是投资以及成本的控制。
为满足新的《生活饮用水卫生规范》(主要是CODMn<3mg/L,特殊情况下不超过5mg/L),大多数水司均面临技术改造的问题。对大多数水司而言,水质污染一般是间断性或突发性的,常规工艺在大多数时间是能够满足新的规范要求的,因此粉末活性炭技术是一项实用性非常强的技术,其投资相对较省,成本较低、投用灵活。例如,处理能力为10万m3/d的自来水厂,设备的投资在120万元左右,1m3水投资在12元左右,较之生物处理方法投资(1m3水投资100元左右)以及臭氧生物活性炭工艺投资(1m3水投资250元左右)具有很大的优势;同时增加的处理成本约为0.02元/m3(以每年平均污染期使用粉末活性炭投加设备90d。
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