1、活性炭在建筑给水深度处理中的应用冯旭东 陈立宏 阅读：53 次相关资料： 没有相关内容 简介：我国和国际上对生活饮用水的水质要求越来越高，有机污染对人体的影响受到给排水工作者的高度重视。建筑给水的深度处理中。常用活性发技术去除水中的有机物，本文对活性炭、活性炭过滤器及活性炭净水技术作了较详细的介绍。 关键字：水质标准，有机污染，深度处理，活性炭，过滤器，净水技术1.饮用净水与活性碳 1.1 生活饮用水的水质标准与有机污染的控制 生活饮用水的水质标准与人们的生活水平和身体健康密切相关，是公众关注的热点.改革开放以来，我国在经济高速发展、生活水平显著提高的同时，也给水环境带来较大的污染；同时，社会
2、对生活饮用水水质的要求在不断提高。我国 1959 年颁布的第一个生活饮用水水质标准，含有 19 项水质指标：1976 年修订的标准将水质指标增加到 23 项；目前执行的生活饮用水水质标准GB5749-85 是根据我国的国增于 1985 年制定的，正式规定的限量参数为 35 项。1999 年 7 月建设部颁发了行业标准饮用净水水质标准CJ94-1999，规定的限且参数增加至 39 项，其中新增的高锰酸钾消耗量（CODcm）与总有机碳（TOC）均是检测有机污染物质的。通过我国和国外的生活饮用水水质标准发展过程可以看出，原来的生活饮用水水质标准主要从感观性状、化学毒性学、细菌学等指标来制定的；工业现
3、代化在近几十年中迅速发展，城市化和人口增长尤其是化学工业高速发展，人工合成的化学物质总数已超过 4 万种，且以每年上千种新物质被合成的速度递增，这些化学物质中的相当大的一部分通过人类的活动进入水体，在繁多的化学物质中，有机污染物的数量和浓度占绝大多数，不少有机化合物对人体有急性或慢性、直接或间接的三致作用（致癌、致突变、致畸）。因此，在生活饮用水水质标准中增加对这些有机化合物含色的限制是必要的。同时，60 年代国外发现用氯消毒产生的副产物对人体有危害以后，许多学者又进行了人工合成的化学物质对人体健康危害的研究：在人们密切关注二致物质危害的同时，近年来通过对内分泌紊乱的原因分析研究，认识到人造化
4、学物质还可能正在严重破坏人和野生动物的激素；过去曾认为低水平污染是安全的，现在则认识到低水平的污染也将危害我们的健康；在已确定的 50 种据认为可影响内分泌系统的化学物质中，约有一半是氯化物（如二恶英、多级联苯等）、杀虫剂、滴滴涕。我国是一个地域辽阔的发展中阐家，虽然各地经济发展速度不一，但现在大中型城市己基本具有完备的城市集中供水系统，自来水的浊度、余氯、细菌总数与总大肠菌群等均能达标，水传播的疾病己被完平控制。但是城市自来水厂常规的混凝、沉淀与过滤工艺对受到污染水源只能去除水中 2030的有机物，常规处理出不能有效地解决地面水源中普遍存在的氨氮问题，当采用折点加氯来控制水中的氨氮和获得必要
5、的活性余氯时，由此产生了大量的有机氯化物，因此控制有机污染日益成为大家关注的热点。近年来我国瓶装饮用水销量逐年增家，1999 已达 400 万吨，这充分说明了人们对饮用水水质的重视。日前的净水技术己经能将任何水质的水处理达到饮用水的水质，但是根据我国的国情如将城市自水厂均普遍增加深度处理来达到持制有机污染们个现实。当些小区、建筑物对水质要求较高、或需设计饮用净水系统时，采用局部深度处理的方案是经济可行的，这也是建筑给排水工作者近年来普遍采用的方法。建筑给水深度处理是指在水厂常规处理工艺以后，在小区、建筑物内采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物加以去除，保证和提高饮
6、用水质。目前，我国在建筑给水的深度处理中，活性炭技术被广泛应用。1.2 活性炭的历史及在净水技术中的作用 最早记载炭的吸附能力是 1773 年谢勒用气体作的试验，1785 年洛伊兹注意到炭对溶液具有脱色效果，此后木炭被用于蔗糖净化；1900 年至 1901 年奥斯特来科取得制造活性炭的专利，使活性炭商品化得以飞速发展；第一次世界大战中活性炭用于防毒面具，研制、生产了颗粒活性炭。活性炭最早是用于气（汽）相，世界大战后活性炭被用于液相脱色。50 年代初期，西欧一些以地面水为水源的水厂开始使用活性炭，欧洲和美国最初使用活性目的都是为了去除水中的色和嗅。由生活饮用水水质标准和饮用净水水质标准的对比可以
7、得知，饮用净水在有机物指标 CODcr 与 TOC 上有限量要求，而对氯仿、四级化碳、滴滴涕（DDT）和六六六等污染物的含量有了更严格的限定（见附表）。建筑给水深度处理的主要任务之一正是降低有机物的含量。而活性炭同其突出的吸附性能在去除有机物方面发挥了较为重要的作用。吸附是常用的控制水中痕量有机污染物质的处理方法，吸附容量的大小是衡量一种吸附剂优劣的重要指标之一。活性炭具有较大的比表面积，其微孔的内表面积占总面积的 95以上，是水质处理吸附法中应用最为广泛的吸附剂。饮用水中的三卤甲烷主要是由纽和有机物反应后产生的，研究表明活性炭对三卤甲烷有一定的吸附能力；活性炭对水中其它有机物也有吸附作用，不
8、同类型的活性炭对不同的有机物吸附作用不尽相同；人们通过研究发现活性炭对微量有机污染物有独特的吸附作用，但对水中某些有机物的吸附有一个最低浓度，低于这个最低浓度活性炭往往无法发挥作用。 2.活性炭 2.1 活性炭的特性 活性炭在水处理中的广泛应用主要由其理化特性决定的。活性炭的物理特性主要是指孔隙结构及其分布，这也是决定活性炭吸附性能的主要因素。活性炭在其活化过程中，会形成大量各种形状和大小的孔隙，因而具有巨大的表面积。在炭水接触过程中，极大的炭水接触界面是活性炭吸附能力的基础。优质活性炭的比表面积一股在 1000m2g 以上，孔隙总容积一股可达 0.61.8mLg，孔径由 0.00110m，按
9、孔隙大小可分为大孔、过渡孔和微孔。孔隙同其大小的不同，特件也不同。我们将不问大小的孔隙特性列表做一比较：表 1 活性炭孔隙特性孔隙种类 平均孔径 孔容（mL/g） 表面积比表面（%） 吸附能力大孔 0.110 0.20.5 1 小过渡孔 0.010.1 0.020.1 5 强微孔 0.0010.01 0.150.9 95 有活性炭的吸附量不仅与表面积有关，更重要的是与孔隙的几种分布有关。当用于建筑给水深度处理时，活性炭的吸附是液相吸附。这时，大孔主要为吸附质的扩散提供通道，使之扩散到过渡孔与微孔中去。大孔本身的吸附能力虽然较小，但它却是吸附质扩散速度的制约因素。水中大分子有机物的吸附主要靠过渡
10、孔，过渡孔又是小分子有机物到达微孔的通道。活性炭的化学特性主要是指它的极性。在活性炭的制造过程中，会因制作温度的不同在活性炭表面形成不同的氧化物基因，使活性炭具有一定的极性。例如，当制作温度在 300500时，酸性氧化物占优势，这种酸性氧化物在水中离子化时，活性炭就带负电荷；制作温度八三 800900时，碱性氧化物占优势，这种碱性氧化物分水中离子化时，活性炭就带正电荷；而制作温度在 500800时，活性炭兼具两性性质。由测定其电位得知，一般活性炭带负电荷，它在溶液中呈弱酸性，在 pH 值较低的酸性条件下，吸附较好；反之，在 PH 值较高的碱性条件下，则吸附较差。2.2 活性炭的技术要求及建筑给
11、水深度处理中活性炭的选择 检测活性炭产品有较多技术指标。如碘吸附值、耐磨强度、比表面积、灰分、PH 值等，现就其中主要的几个指标介绍如下。就吸附值（简称碘值），它是炭在定量浓度的碘溶液中，及规定的条件下，每克炭吸附碘的毫克数，它可用于鉴定活性炭对直径小于 2nm 的吸附质分子的吸附能力，且由此数值的降低值确定活性炭的再生周期。与之相类似的还有亚甲蓝吸附值、苯酚值等，它们用以鉴定活性炭对直径 2100nm 的吸附质分子的吸附能力。耐磨强度（简称强度），用百分数表示，强度越高，表示活性炭颗粒越不易破碎，在吸附过程中不易泄漏破碎炭。国标 GBT 7701.41997净化水用煤质颗粒活性炭中，详细列出
12、了煤质颗粒活性炭的技术指标，如：孔容积应大于 0.65mL/g，比表面积应大于 9001049mgg，苯酚吸附值应大于 140mgg 等。而碘吸附值、亚甲蓝吸附值、灰分和装须密度等技术指标的不同，可区分优级品、一级品或合格品。例如，碘吸附值大于 1050 mgg 的为优级品，9001049 mgg 的为一级品，800899 mgg 的为合格品。在建筑给水深度处理中常用的活性炭品种有果壳堤和煤质炭，果壳炭的生产原料有杏核、椰子壳、核桃壳等；煤质炭的生产原料有无烟煤、烟煤、褐煤等。近年来，椰壳炭由于具有最小的孔隙半径，比表面积大，碘值高，被认为是“最好的炭”，在饮用净水行业使用广泛。但我们通过分析
13、椰壳炭孔隙的孔径分布可以知道：椰壳炭的孔隙中微孔所占的比例较高，而作为扩散通道的大孔和吸附大分子有机物的过渡孔所占比例较低，所以它的碘值可能很高而实际应用中这些吸附容量并未充分利用。而椰壳炭的原料来源有限，其价格几乎是所有炭种中最昂贵的。从性能价格比来说，椰壳炭不够经济。煤质活性炭具有较多的过渡孔和较大的平均孔径，能较有效地吸附去除水中分了量较大的有机物。在原水水质不够稳定，水中有机物的组成情况经常变化时，能较好地发挥吸附效能。煤质炭的机械强度较高，价格也较便宜，因此，在建筑给水深度处理中，煤质炭是较为经济适用的炭种。还应注意的是，同样是煤质炭，用于建筑给水深度处理中，应选择以无烟煤为原料的炭
14、。其次是客观地看待活性炭的各项技术指标。例如碘值并非是越高越好，碘值反映的是活性炭比衷面积的大小，但由于防分子直径仅 0.532nm，可以全部进入活性炭的孔隙中，而水中有机物分子直径比队分子大得多，不能完全进入活性炭所有的孔隙中去。所以破值虽然在一定程度上反映了活性炭的吸附能力，但在选择建筑给水深度处理用活性炭时.不能片面追求过高的碘值，因为碘值提高一个档次，发的价格会提高较多，而吸附效果却不一定提高或提高很少，这同样降低了其性能价格比。苯酚吸附值、亚甲蓝吸附值等评价指标相对于碘值来说，较能反映活性炭吸附去除水中有机物能力的大小，但由于苯酚和亚甲蓝仍是单一的化合物，与水中的有机物分子了相比，其
15、分子直径仍较小，故它们仍不能确切表示活性炭吸附去除水中有机物能力的大小。日前，有学者正在研究探索一种新的技术指标，以某种大分子物质代替碘或苯酚等对活性炭的吸附能力进行测试，希望比现在常用的指标更能准确地反映活性炭吸附水中有机物的能力。我们还应注意活性炭吸附性能的衰减曲线。在建筑给水深度处理中，根据原水的污染使况测试活性炭的吸附件能，当衰减较慢，即衰减曲线较平缓时，该种活性炭的再生周期就长，从经济性和方便管理考虑，平缓的衰减曲线甚至比新炭的性能更值得重视。由于活性炭产品种类繁多，性能差异较大，而且不同类型的活性炭对不同的有机物吸附作用不尽相同。我们在选择活性炭品种时不仅应注意上述各项技术指标，还
16、应注意分析原水中的微污染成分并掌握其随季节的变化规律。可靠的方法是用原水对几个炭种进行吸附性能试验比较，选择吸附容量大，出水水质合格稳定，再生周期长的炭种，在满足出水水质的基础上，兼顾经济性。2.3 活性炭型号命名法和部分国产活性炭的主要性能 活性炭的型号命名由国标用 1249590活性炭型号命名法规定，由大写汉语拼音字母和一或二组阿拉伯数字表示。它由三部分组成。 表示外观形状及尺寸时，用字母表示外观形状，并以一或二组阿拉伯数字表示颗粒活性炭的尺寸。用 F、B、Y、Q 分别表小粉状、不定形颗粒、圆柱形和球形活性炭：不定形颗粒以上、下限尺寸表示，用乘上 100 的数字标出，圆柱形颗粒以其横截面的
17、直径表示，用乘上 10 的数字标出，球形颗粒以直径表示，用乘上 10 的数字标出，字母与尺寸数字并列。尺寸单位均为 mm。例如，型号 MWY15，表示以煤为原料，采用水蒸气法活化制成的圆柱形颗粒活性炭，圆柱体横截面的直径为 1.5mm。又如，型号 QWB35 X 59，表示以椰子壳为原料，采用混合气体法活化制成的不定形颗粒活性炭，粒度范围为 0.350.59mm。标准还规定，活性炭产品的命名包括产品名称和型号两部分。产品名称由生产单位按照主要用途自行命名。但目前国内市场上，各生产厂的产品样本上提供的均为产品名称，其字母和数字所表示的内容均由各厂自行定义，与标准的命名法不尽相同。我国规模较大的活
18、性炭生产厂家有上海活性炭厂、北京光华木材厂、山两新华化工厂等。其中，上海活性炭厂生产各种原料的活性炭，其净水炭有椰壳炭和杏、核桃壳炭及煤质炭；北京光华木材厂的净水炭以果壳（核）炭为主；山西新华化工厂依托当地丰富的煤炭资源基本生产煤质炭。表 2 为各厂主要净水用炭的性能指标（以优级品为例）。表 2 各厂主要净水用炭的性能指标上海活性炭厂椰壳炭 北京光华木材厂 GH-6 山西新华化工厂 ZJ15碘吸附值（mg/g） 1000 1000 1050干燥减量（%） 5 10 5强度（%） 90 95 85pH 值 610.5 7 6103.活性炭过滤器 3.1 预处理 颗粒活性炭进柱应在清水中浸泡、冲洗
19、去除污物，装柱后用 5HCL 及 4Na0H 溶液交替动态处理 13 次，流速 1821mh，用量约为活性炭体积的 3 倍左右，每次处理后均需淋洗到中性为止。3.2 进水条件 活性炭柱的水应尽量除去大颗粒的悬浮物和胶体物质，防止堵塞炭的微细孔和使炭层孔隙堵塞，以提高活性炭的吸附效果。一般要求进水的悬浮物小于 35mgL。3.3 设置位置 在一般的建筑给水深度处理系统中，较为典型的一种流程是：生活饮用水砂滤活性炭过滤精密过滤紫外线（或臭氧）杀菌为满足活性炭柱的进水要求，一般可将生活饮用水光纤砂滤处理除去大颗粒的悬浮物和胶体物质后，再进活性炭过滤器。活性炭在水处理系统中，既可以去除水中的有机物，又
20、对以消除水中的余氯，这两种作用的效率是由差别的，一般吸附余氯的作用优于吸附有机物，而且吸附余氯的效率几乎可达 100。在主活饮用水指标中，游离余氯的指标仅有下限而未设上限，有时为保证管网末梢的余氯值达标，上游管网的余氯含量就可能偏高。由前述可知，在建筑给水深度处理中，活性炭的主要作用是吸附有机物，因此当水中余氯较高时，应在进活性炭过滤器之前对余氯先行脱除，脱氯一般可采用投加亚硫酸钠的方法。炭滤出水进入精密过滤器，其主要目的是防止出水中含有炭粒等杂质.3.4 终点控制 活性炭过滤器的工作过程可以用图 1 所示的穿透曲线表示。图中，曲线纵坐标为出水有机物浓度和进水有机物浓度的比值 CC0，其中进水
21、有机物浓度为 C0，要求出水有机物浓度不超过水质要求所规定的 CE 值（一般可按 0.05C0 考虑）；横坐标为运行时间和过水量 V。运行时，炭柱中有一个明显的吸附区，它沿水流方向不断向下推移.开始阶段，活性炭是新鲜的，出水浓度实际低于 CE 值，随运行时间的延续，出水有机物浓度逐渐增加，位于有效吸附区上面的活性炭己被溶质所饱和，当吸附区的前沿到达炭层底部时，即出现穿透（图中穿进点 C3），出水有机物浓度达到 CR 值.设到达穿达点时所需要的时间为 T，一股来说，我们将该点作为活性炭需再生的控制点，即工作终点.之后，出水有机物浓度开始迅速上升，并达到最大允许浓度.当达到有机物浓度达到0.95C
22、0 时，则认为活性炭的吸附能力己经全部耗完.3.5 活性炭过滤器的布置形式 建筑给水深度处理系统的流量一般不大，迎常采用的是压力式活性炭过滤器，其结构形式与机械过滤器类似.过滤器的布置形式有单柱、多柱并联及多柱串联等布置形式.单柱适用于间歇运行，由试验得出的泄漏曲线坡度较大，且柱内活性炭吸附容量大、可以使用较长时间无需经常换炭和再生的情况。多柱并联系统适用于连续运行或处理的流量较大，如采用单柱其尺寸过大而受到场地限制时。多柱并联系统，进水分别进入各柱，处理出水汇集到公共总管中.这时所用水泵扬程改低，动力较省。多佐串联系统适用于泄漏曲线坡度较小、处理单位水量的用炭量较大、出水水质要求较高的情况，
23、也适用于对自动化控制有较高要求的建筑给水深度处理系统中。多柱串联系统是由几个活性炭柱串联而成，前一柱的出水即为后一柱的进水，串联系统运行中第 1 柱的活性炭耗竭后，停止运行准备再生，第 2 柱换成第 1 柱，同时将再生后或更换新炭的备用炭柱作为最后一柱投入使用，如此顺序依次运行。由于炭柱的工作是以穿透点为控制终点，如用单柱形式，相当于图 1 中的 h。高度的发展并未吸附饱和，其吸附容量未被充分利用，且换炭的过程将中断供水。而串联系统克服了这些不足。由于串联系统第 1 柱的出水并不是最终的出水，而是作为下一柱的进水，故可运行至耗竭后才换发，这样充分利用了炭的吸附容量。通过管路和控制阀门的合理设计
24、，可以自动控制阀门的启闭和水的流向，可使换炭的过程不中断供水。3.6 压力式活性炭过滤器的设计参数 压力式活性炭过滤器的主要设计参数包括：滤速（mh）或水力负荷（m3m3?min），活性炭层的高度及反冲洗强度。一股应进行现场炭柱试验，根据原水水质验证有关的设计参数。如没有条件进行现场试验，对出水水质又没有特殊的要求，一股可采用滤速为 310mh，活性炭层高度 23m，反冲洗强度 412Ls?m2。从以往发表的炭柱试验报告的结论中，可以分析出一些基本的规律供设计参考。首先，降低滤速（即降低水力负荷人可以提高炭的利用率，延长炭的再生周期，但在产水量不变的条件下，降低滤速就要增加发展的面积，即增大没
25、过滤器的直径，增加一次用炭量，对机房的面积要求较大。同样，增加炭层厚度（多柱串联也相当于增加炭层厚度），可以提高炭层利用率，且能提高出水的安全性，但这同样会增加一次用炭量，对机房的高度要求较高。实际设计中，在确保出水水质的前提下，应综合考虑机房条件（包括面积、高度）、炭的利用率、换炭的周期等各项技术经济因素，确定设计参数。另外，活性炭去除有机物是一个吸附过程，而不象砂滤那样是机械截流过程。反冲洗可以去除砂柱表面及滤料缝隙中的杂质，却不能去除活性炭吸附的有机物，反而会比旧炭粒密度的变化，将已吸附饱和的炭粒从上层移动到下层，影响处理效果。因此在进活性炭过滤器前，应尽量滤除机械杂质；在炭滤过程中，不
26、必要时尽量少反洗，代之以表面冲洗。3.7 活性炭的再生 当活性炭的吸附容否已经饱和或出水水质不能达到要求时，活性炭就应取出更换丢弃或再生后重复使用。由于活性炭的用途日益广泛，而活性炭特别是椰壳炭等果壳（核）炭的原料供应紧张，活性炭的价格较高，因此近年来许多国家正积极研究发展经济有效的活性发低生技术，延长活性炭的使用寿命，节约资源。能源和使用成本。同时也减少由于丢弃废炭可能造成的业污染。净水用的活性炭的再生方法，总的来说可分为加热再生、化学再生和生物再生等三大类。建筑给水深度处理的换炭周期较长，产生的废炭数量较少，且不可能设置现场再生系统。较为理想的方法是由活性炭厂兼营废炭回收或委托再生业务，对
27、废炭进行统一再生。 4.其他活性炭净水技术 活性炭对生活饮用水中的有机物有一定的吸附会除作用已被公认，但是也存在一些缺点，例如：价格比较昂贵，因而影响了它在水处理中的推广应用；另外，活性炭对有机物的吸附去除作用受其自身特性和吸附容量的限制，不能保证对所有的有机物有稳定、长久的去除效果；活性炭对低分子极性强的有机物和大分子有机物不能吸附；活性炭的再生比较困难，需要定期交换以下介绍几项经改良的活性炭的净水技术。4.1 渗银活性炭 渗银活性炭是将活性炭和银结合，使其不仅对水中有机污染物有吸附作用，还具有杀菌作用，因而在活性炭内不会滋生细菌，避免活性炭过滤器出水有时出现亚硝酸盐含量增高的问题。从本文以
28、上介绍可知：活性炭对水中有机染物具有较强的吸附作用，并能除去自来水中的余氯、氯酚。当活性炭过滤器使用到一定时间，活性炭中有机污染物吸附了相当多的量，而具有杀菌作用的余氯又不存在；此时微生物极易繁殖；有机物在微生物的作用下于活性炭的界面上发生分解，使有机氮逐步分解为蛋白氮、氨氮、亚硝酸盐氮，使得活性炭过滤器的出水中亚硝酸盐含量增加。有学者研究发现，当水中有银存在时，银离了彼菌体细胞膜吸附，使细胞的某些生理功能破坏，但细胞仍具活力，一旦细胞表面吸附过多的银，银离子就能穿透细胞贮留在胞浆膜上，抑制胞浆腹内的细菌酶，使内失去活性，导致细菌死亡，从而起到杀菌消毒作用。渗银活性炭通常用于小型家用或集团用的
29、净水器中，渗银活性炭选用粒度 2030 目的颗粒果壳炭，常用的银剂是 AgNO3，经化学法加工而成。渗银量以银计小于 1（重量比），当水通过渗银活性炭时，银离子就会慢慢释放出来。有资料介绍，银离子在水中的浓度为 0.10.2mgL 时就能达到杀菌目的，但此浓度已高于生活饮用水水质标准中 0.05 mgL 银含量，故该技术是否能在建筑给水深度处理中使用，长时期的微量银对我们的健康是否有危害，需要进一步认真研究，慎重对待。4.2 臭氧活性炭 活性炭能比较有效地去除小分子有机物，但是难以去除大分子有机物，而水中往往较大分子的有机物为多，所以活性炭的表面面积得不到充分的利用，势必加速饱和，缩短周期.由
30、于臭氧可将水中的大分子转化为小分子，改变其分子结构形态，提供有机物进入较小孔隙的可能性；同时将大孔内与发表面的有机物得到氧化分解，减轻了活性炭的负担，使活性炭可以充分吸附未被教化的有机物。同时，预具项试化代替通常采用的预氯化，减少了预氯化过程产生的有机卤化物。臭氧活性炭技术是微污染水质深度处理的一种有效方法，能有效地去除被污染原水中的各种有机污染物，因此世界各国将此技术应用于做污染水源的饮用水处理工艺流程中，我国北京田村山水厂、燕山石化公司水厂等也采用该项技术，并取得较好的处理效果。臭氧活性炭技术中的活性炭一般放在整个处理工艺的最后，臭氧的位置却十分灵活。例如巴黎一个水处理厂有三个臭氧投加点，
31、首先是向原水中投加，日的是增加水中有机物的生物降解作用；然后在混凝前投加臭氧以提高混凝处理的效果；最后是在活性炭吸附前投加，以增强有机物的可吸附性。目前，国内己有厂家在建筑给水深度处理中应用臭氧活性炭技术。4.3 生物活性炭 当采用臭氧预氧化一部分有机污染物，同时对活性炭滤池供应剩余的臭氧和空气，使活性炭颗粒表面上吸附可生物降解的有机物而形成生物膜。这种生物膜通过氧化降解和生物吸附作用，能显著地提高活性炭除污染能力和延长活性炭使用周期，称为生物活性没法。生物活性炭比单独采用活性炭吸附具有以下优点：提高出水水质，可以增加水中治解件有机物的去除率；可使活性炭的再生周期延长 29 倍，降低运行费用；
32、水中氨氮对以被生物转化为硝酸盐，减少了后氯化的投氟量，降低了三卤甲烷的生成员.日前欧洲许多水厂采用此方法作为饮用水处理的生产丁艺，。4.4 活性炭纤维 活性炭纤维（ACF）是美国 70 年代研制出的活性炭第三代产品，是有机炭纤维经活化处理后形成的一种新型高效吸附剂；具有优异的结构与性能特征。它没有颗粒活性炭那样的大孔、过渡孔和微孔的区别，只存在微孔，使得其表面平整光滑；在吸附过程中，纤维间的中隙起到大孔的扩散作用，这便于吸附剂与吸附物质之间的接触，增加其吸附效果；另外，活性炭纤维的微孔几乎全部位于表面，且孔径不到颗粒活性炭微孔孔径的二分之一，容易产生毛细管凝聚作用，使吸附物质分子凝聚于微孔中从
33、而提高吸附效果。活性炭纤维的比表向积大，尤其微孔孔径介于为 0.51.4nm 之间，使其有效吸附表面积和微孔容积均大大超过颗粒活性炭，因而它的吸附容量比颗粒活性炭要大得多。活性炭纤维有一定过的表面官能团，对各种无机和有机气体、水溶液中的有机物及重金属离子等具有较大的吸附量和较快的吸附速率（10 倍于颗粒活性炭）；分吸附质浓度低的情况下，活性炭纤维仍有很好的吸附能力，这对建筑给水深度处理时对原水中低浓度有机物如卤代烃的处理极为有利；活性炭纤维再生比颗粒活性炭容易的多，它能用 120150的热空气经 1015 分钟脱附；活性炭纤维能制成纤维束、布、毡。纸等各种形态，给工程应用与设备结构的简化带来极
34、大的使利，吸附装置可以小型化，能满足一些狭小场所的使用。从活性炭纤维的这些特点可以看到该技术是建筑给水深度处理的一种较为理想的技术。我国自 78 年开始研制活性炭纤维，目前由于价格较高尚仅用于气相吸附，伴随活性炭纤维的商品化，价格将大幅下降。 5.结束语 （1）某些小区或建筑物对给水水质要求较高时，在建筑给水设计时采用局部深度处理的方案是经济可行的，正在被推广应用。（2）建筑给水深度处理的任务是将水厂常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物，在小区或建筑物内采用适当的处理方法将其去除，提高和保证生活饮用水质。（3）选用活性炭品种时必须合理地选择各项技术指标，注意性能价格比。（4）设计建筑给
35、水深度处理时应在保证出水水质的前提下，根据机房条件（面积、高度）、炭利用率、换炭周期等因素确定活性炭过滤器的设计参数。 参考文献 1.美J.W.哈斯勒著，活性炭净化（Purification with Activated Carbon），中国建筑工业出版社出版，1980 年 4 月第一版2.法德格雷蒙公司编著，水处理手册，中国建筑工业出版社出版，1983 年 12 月第一版3.王占先、刘文君编著，微污染水源饮用水处理，中国建筑工业出版社出版，1999 年10 月第一版4.许建华、杨人隽、王嘉宝编著，水的特种处理，同济大学出版社出版，1989 年 9 月第一版5.梁文耀、贾克欣主编，给水排水设计
36、手册第 4 册，工业给水处埋，中国建筑工业出版社出版。1986 年 12 月第一版 附表水质标准比较表生活饮用水水质标准 饮用净水水质标准序号 项目 1976 年版本 1985 年版本 CJ94-19991 色度不超过 15 度，并不得呈现其他异色不超过 15 度，并不得呈现其他异色 5 度2 浑浊度 不超过 5 度 不超过 3 度，特殊情况不超过 5 度 1NTU3 臭和味 不得有异臭、异味 不得有异臭、异味 无4 肉眼可见物 不得含有 不得含有 无5 PH 6.58.5 6.58.5 6.58.56总硬度（以碳酸钙计） 250mg/L 450mg/L 300mg/L7 铁 0.3mg/L
37、0.3mg/L 0.20mg/L8 锰 0.1mg/L 0.1mg/L 0.05mg/L9 铜 1.0mg/L 1.0mg/L 1.0mg/L10 锌 1.0mg/L 1.0mg/L 1.0mg/L11 铝 0.2mg/L12挥发酚类（以苯酚计） 0.002mg/L 0.002mg/L 0.002mg/L13阴离子合成洗涤剂 0.3mg/L 0.3mg/L 0.3mg/L14 硫酸盐 250mg/L 250mg/L15 氯化物 250mg/L 100mg/L16 溶解性总固体 1000mg/L 500mg/L17高锰酸钾消耗量（COD、以氧计）2mg/L18感官性状和一般化学指标总有机炭（TO
38、C） 4mg/L19 氟化物不超过 1.0mg/L，适宜浓度 0.51.0mg/L 1.0mg/L 1.0mg/L20 氰化物 0.05mg/L 0.05mg/L 0.05mg/L21 砷 0.04mg/L 0.05mg/L 0.01mg/L22 硒 0.01mg/L 0.01mg/L 0.01mg/L23 汞 0.001mg/L 0.001mg/L 0.001mg/L24 镉 0.01mg/L 0.01mg/L 0.01mg/L25 铬（六价） 0.05mg/L 0.05mg/L 0.05mg/L26毒理学指标铅 0.1mg/L 0.05mg/L 0.1mg/L27 银 0.05mg/L 0
39、.05mg/L28硝酸盐（以氮计） 20mg/L 10mg/L29 氯仿 60g/L 30 四氯化碳 3g/L 31 滴滴涕 1g/L 32 六六六 5g/L 2.5g/L33 苯并（a）花 0.01g/L 0.01g/L34 细菌总数 100cfu/mL 50cfu/mL35 总大肠菌数 3cfu/L 0cfu/mL36 粪大肠菌数 0cfu/mL37微生物指标游离余氯与水接触后 30min 后应不低于 0.3mg/L。管网末梢水0.05mg/L与水接触后 30min 后应不低于0.3mg/L。集中式给水，除满足上述要求外，管网末梢水0.05mg/L管网末梢水0.05mg/L（如用其他消毒方法则可不列入）38 总 放射性 0.1Bq/L 0.1Bq/L39放射性指标 总 放射性 1Bq/L 1Bq/L
