由于反應(yīng)機(jī)理簡單，操作方便，所以在化工園區(qū)污水終端深度處理或提標(biāo)改造中，活性炭吸附工藝是許多裝置都會考慮的解決方案之一。但我們發(fā)現(xiàn)，無論是污水廠業(yè)主，還是第三方運(yùn)維方，對于活性炭吸附這件看似簡單的事情，還是有不少疑問，比如，活性炭吸附法是選顆粒炭還是吸附法比較合適，是選活性炭還是第三方運(yùn)維方？
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在何種條件下選擇活性炭吸附工藝
一般情況下，化工園區(qū)污水廠在經(jīng)過若干階段生化處理后，仍然存在著 COD難去除的問題，通常的濃度范圍是COD150mg/l/60 mg/l，現(xiàn)在需要處理到一級 A，有些地方比較多 COD 50 mg/l，有些地方則要求處理地表Ⅳ類水，COD30mg/l。除活性碳外，臭氧(或+ BAF)、芬頓等是污水深度處理常用的工藝。對于選擇哪一種工藝，通常的做法是通過中試比選，確定哪種或哪種工藝組合*。其處理效果、穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)維方操作方便等因素影響著人們的選擇。
以活性炭吸附為例，一般情況下， COD去除目標(biāo)在20 mg/l左右，如從COD70mg/l去除到50 mg/l，或COD50mg/l去除至30 mg/l等，或者目前系統(tǒng)運(yùn)行處于達(dá)標(biāo)或不達(dá)標(biāo)狀態(tài)，以上情況選擇活性炭吸附工藝比較合適，這樣不僅效果更可靠，而且處理成本較低。還有些污水提標(biāo)對色、味要求高，選用活性炭更有優(yōu)勢。
如 COD濃度高于20 mg/l/l，可以將COD120mg/l降至60 mg/l，單獨(dú)用活性炭吸附，要么炭吸附速度較快，要么炭投加量較大，噸水運(yùn)行成本通常會偏高，或者臭氧等其他工藝條件下，先試試芬頓或臭氧等工藝，運(yùn)行成本可能更低。還可采用其他工藝先用前端，以活性炭作為護(hù)罩工藝，這種情況也比較多見。
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炭粒選型或粉狀炭
在確定采用活性炭工藝后，選擇顆粒炭還是粉末炭，也有很多細(xì)節(jié)需要注意。
如考慮再生活性炭，我們建議您選擇顆粒炭，因?yàn)轭w粒炭再生技術(shù)已經(jīng)成熟，無論是在污水廠再生，還是委外再生，可選擇的方案多。
化工園區(qū)潔炭環(huán)保凈化項(xiàng)目，顆粒炭吸附
5000噸/天、COD80mg/l脫除50 mg/l
但是，選顆粒炭有一個很大的問題，你要回避的，是經(jīng)常對顆粒炭的吸附效力和飽和時間估計不準(zhǔn)。在工程前，我們有一個客戶，在進(jìn)行工程測量時，將顆粒碳研磨成粉末，然后測定活性炭吸附效力，以此推算，炭的飽和周期為9個月，而實(shí)際工程運(yùn)行時，炭投加后(炭沒有變)吸附3個月后就飽和了，這是因?yàn)轭w粒炭磨成粉后比實(shí)際工程中的飽和時間短，因此比實(shí)際工程中的吸附作用短。這樣做很麻煩，活性炭的飽和和周期短，更換頻率高，就意味著一噸水的運(yùn)行成本成倍地超過預(yù)算，導(dǎo)致項(xiàng)目運(yùn)作嚴(yán)重偏離預(yù)期。因此，要精確地估算成本，一定要做顆粒炭實(shí)際吸附實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時間要足夠長，估計得準(zhǔn)，也才能篩選出炭效果好、成本合適。
微粒炭吸附形式，是選擇構(gòu)筑物過濾形式還是吸附罐體設(shè)備形態(tài)(如上圖)，都可以，主要還是看你的喜好。但有一點(diǎn)很重要，必須考慮到裝運(yùn)碳的自動方便運(yùn)輸，靠人工裝卸炭會很麻煩，而且現(xiàn)場會弄得很臟。早期有一些活性炭吸附罐是靠人力搬運(yùn)碳的，我們幫他們改為水力輸送。
清潔碳環(huán)境-顆粒炭吸附與進(jìn)料炭示意圖
粉末炭的吸附力和處理成本的估算通常比顆粒炭要準(zhǔn)一些，簡單的燒杯試驗(yàn)可以基本判斷準(zhǔn)確。另外，粉炭吸附裝置一次投資低很多，一般投加-吸附-沉淀-過濾即可。與此同時，粉狀炭，一次性備炭的投資也低得多(可能是幾十噸就足夠了)，運(yùn)轉(zhuǎn)時按需每天投加，水質(zhì)達(dá)標(biāo)時可不加，不需要顆粒炭，上項(xiàng)目時必須將吸附設(shè)備全部填滿，采購顆粒炭可能要幾百噸。
就單噸運(yùn)行成本而言，若不考慮再生性，粉狀炭通常比顆粒炭成本低。由于粉炭比表面積遠(yuǎn)大于顆粒炭，因而具有較高的吸附效力。與此同時，由于水力滲透有限，顆粒炭還存在著表面吸附容量飽和而浪費(fèi)內(nèi)核吸附容量的問題，也影響顆粒炭吸附效果。
清潔炭環(huán)保一工業(yè)園區(qū)污水提升項(xiàng)目，粉末炭吸附+多效澄清，污水規(guī)模10000噸/天，色度30去除至10 mg/l,SS20mg/l去除率10 mg/l
缺點(diǎn)是飽和粉碳再生技術(shù)難度大，可選擇方案少，這一方面不如顆粒炭。
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選料方面的意見
至于炭素的選擇，想和你分享的是，無論是顆粒炭還是粉炭，其產(chǎn)品參數(shù)指標(biāo)如碘值、亞蘭值等，不一定與其吸附效果成比例。例如碘值為900的炭， COD吸附效果并不一定優(yōu)于碘值為800的炭；同樣產(chǎn)品參數(shù)相同的炭，吸附效果不一定相同，甚至有很大差異。因?yàn)樘克匚降男ЧQ于許多因素，如基材、工藝等，而炭本身所具有的各項(xiàng)指標(biāo)不能*反映在其產(chǎn)品參數(shù)指標(biāo)上。因此，許多業(yè)主在選炭時設(shè)定了參數(shù)指標(biāo)的活性炭，運(yùn)營時按相同的參數(shù)指標(biāo)采購另一批炭，效果差別很大，就是這個原因。因此，建議您每次購買炭，或者某一廠家的某一類基材中的一種型號活性炭，或者每次進(jìn)貨前，讓供應(yīng)商發(fā)樣品做試驗(yàn)。
此外，關(guān)于成本問題，很多人更關(guān)心每噸木炭的價格，但我們建議你更多關(guān)注每噸水的炭價。例如 A粉狀炭，投加量為50 ppm，炭價格為7500元/噸，那么每噸水的碳成本為0.375元；粉炭 B則是70 ppm，每噸水炭成本是6500元/噸，每噸水炭成本是0.375元。你看，選擇單價較高的粉炭 A，則噸水炭成本反而較低，而且由于投料少，產(chǎn)生污泥量少，污泥成本較低。
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