不同粉状活性炭对淀粉糖浆脱色性能的区别

     由于不同种类的粉状活性炭的比表面积、比孔容积及孔径分布不同，它们的吸附性能存在很大的差异。液相脱色是活性炭的主要应用领域之一，活性炭的脱色性能目前国内通常是通过检測焦糖色素脱色力或亚jiaji蓝的脱色力来评价:焦糖色素脱色力代衣活性炭大孔含量的多少，碘吸附值代表活性炭微孔的发达程度，而亚jiaji蓝吸附值代表中孔的发达程度。但是在长期的应用实践中，陕西食用粉状活性炭，人们发现检验效果和实际脱色效果并不一致，有时相差很大。如何选择廉价、脱色效果好的活性炭和评价其吸附效果，对降低成本，指导生产具有重要意义。

    本实验从吸附容量(单位活性炭的吸附量)着手，对三种粉状活性炭的脱色性能进行评价。

     粉状活性炭吸附法及其组合工艺在原水、饮用水净化中的应用十分广泛，粉状活性炭在原水、饮用水净化过程中的法用主要有如下三种方式:

（1）在常规水处理工艺中投jiafen状活性炭；

（2）粉状活性炭悬浮床吸附过滤技术；

（3）粉状活性炭一硅藻土过滤联用技术。

      粉状活性炭在常规水处理工艺(指混凝一沉淀一过滤)中的应用历史很久。这种投jiafen状活性炭的方法投资省，但粉状活性炭投加不当，往往使吸附能力得不到充分发挥，其技术关键是:

a、优选活性炭种类。需要通过静态试验、并经技术经济对比后选定活性炭。

b、优选粉状活性炭投加点。投加点的选定原则应是将其与混凝竞争降至程度、被絮凝体包裹少和具有足够的炭水接触时间。通常，在取水口处投加，炭水混合接触时间虽充分，但与混凝竞争，从而增jiafen状活性炭的吸附和使用量;在快速混合前或絮凝过程中投加，有可能形成絮凝体对粉状活性炭的包裹;在滤池前投加，虽不存在严重缺点，但粉末活性炭易漏失至清水池或配水系统中，且易堵塞滤料层。因此，粉状活性炭的投加点一般要根据具体情况、并通过试验加以确定。

c、粉状活性炭在水中的均匀分散性。这会直接影响吸附效果若粉状活性炭不采用特殊方法投加，尽管与被处理水达到均匀混合，但自身往往产生团聚现象，食用粉状活性炭12毫升，从而影响吸附效果。

    制作粉状活性炭的原料有那些？

1、植物原料(木质原料)

粉状活性炭的木质原料范围很广，常选用的有:木炭、椰子壳、木屑、树皮、核桃壳、果核、棉壳、稻壳、竹子、咖啡豆梗、油棕壳、kangquan渣及纸浆废液等。木质原料在我国粉状活性炭工业中占有着十分重要的地位。其中，300目食用粉状活性炭哪里便宜，椰子壳、核桃壳为优，但由于原料有限，制约了其发展。

2、煤炭原料

煤炭是制造粉状活性炭的重在原料。几乎所有的煤都可以制出粉状活性炭。其中，成煤时间短的***煤、弱粘煤、褐煤及泥煤等都是制造粉状活性炭的优良原料。由于煤炭资源丰富、分布广泛、价格低廉，因此以煤为原料生产粉状活性炭有着很好的前景。

3、塑料类

聚lvyixi、聚bingxi、funan树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚碳酸酯、聚四氟乙烯等。这些原料主要指工业回收废料，我国目前尚未充分利用。

4、石油原料

石油原料主要指石油炼制过程中的含碳产品及废料。例如石油沥青、石油焦、石油油渣等。1990年代初期，科学院山西煤炭化学研究所采用灰分、杂质含量低(＜0.01%)的石油系沥青为原料，采用KOH化学活化法，制备出比表面积为3600m2/g的粉状活性炭。

     粉状活性炭化学活化是将含碳原料与某些化学药品混合后进行热处理，只取粉状活性炭的方法叫做化学法；用化学法生产的粉状活性炭又称为化学法粉状活性炭或是化学炭。可以作为化学法的化学药品被称作活化剂，活化剂主要有氯化锌、氯化钙、碳酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、硫酸、qingyanghuajia、qingyanghuana、硼酸等，许多的酸、碱、盐这些产品大多都可以用作活化剂，要从粉状活性炭的性能和经济性来考虑采用何种活化剂。

      粉状活性炭应用技术的关键是什么?

粉状活性炭在常规水处理工艺(指混凝——沉淀—一过滤)中直接投加法投资省，但投加不当会使活性炭吸附能力不能充分发挥出来，其应用技术的关键是：

    优选活性炭种类

需要经过静态试验，并经技术经济对比后选定所用的活性炭。

     优选粉状活性炭投加点

    投加点的选定原则应是将其与混凝竞争降至程度、被絮凝体包裹少和具有足够的炭、水接触时间。通常，在取水口处投加，炭水混合接触时间虽充分，但与混凝竞争，因而增加活性炭的使用量。在快速混合前或絮凝过程中投加，有可能形成絮凝体对活性炭的包裹。

      在滤池前投加，虽不存在严重缺点，但粉末活性炭容易漏失至清水池或配水系统中，并堵塞滤料层。可见，粉状活性炭的投加点一般要根据具体情况，并通过试验加以确定。如在净水厂投加活性炭，在考虑多方面因素基础上，应在预投氯、前投碱和投加混凝剂之前设置一台至少能停留30min的活性炭接触池。主要原因有：活性炭吸附的适宜值一般是偏酸性的，如在其前面投加碱会降低其吸附能力；活性炭与氯同时投加时，注入的氯会被活性炭吸附，由此降低两者的使用效果；水与活性炭的接触时间通常是30min。

        粉状活性炭在水中的均匀分散性

若粉状活性炭不用特殊方法投加，它虽与被处理水达到均匀混合，但自身往往产生团聚现象，从而影响吸附效果。根据经验，采用***水泵吸取粉状活性炭浆液，并高速投入水中，可达到均匀分散要求。

     粉状活性炭投加系统应用于给水厂，在提高给水厂出水水质和水源突发性污染应急处理中，粉状活性炭吸附技术得到越来越广泛的应用。结合成都市水六厂五期工程粉状活性炭投加系统的设计，分析了如何确定粉状活性炭投加方法、投加量、投加浓度以及投加点等设计内容。

   自20世纪20年代美国使用粉状活性炭去除氯酚产生的臭味以来，该技术在水处理行业中的应用越来越多。我国近年来也已有给水厂在预处理中采用粉状活性炭提高出水水质，并已在水源突发性污染应急处理中作为一种主要的应对技术。

    本文结合成都供水六厂五期工程中粉状活性炭投加系统的设计工作，食用粉状活性炭15毫升，介绍设计的主要技术环节。

1、投加方法的选择

粉状活性炭的投加的方法有两种，即干式投加和湿式投加。干式投加采用水射器作为主要投加工具。湿式投加则要先将粉状活性炭配成一定浓度的炭浆，再用泵投加。干式投加法以变频螺旋送料机控制粉炭投加量，一般每台干投机（由料仓与送料机构为主组成）配制1台变频螺旋送料机，如果投加点较多且需要对每点较控制，则需要较多的干投机设备。此外，由于干投中粉状活性炭与水不宜混合，因此在设备设计中就要解决好投加水射器喉管的易堵塞问题。湿式投加法可采用1台或较少数量设备配置好一定浓度的炭浆，通过多台计量泵准确定量投加到多个投加点，在制备投加过程中炭粉不会随空气飞扬，操作环境较好，系统使用较为成熟稳定，因此目前给水处理中通常使用湿投法。水六厂五期工程粉状活性炭投加系统有5个投加口需要分别控制，经分析比较后***终选择湿式投加法。

2、投加量及投加浓度的确定

粉状活性炭的投加量一般需根据水质污染状态确定。《室外给水设计规范》中规定投加量宜为5-30mg/L。考虑将来水质污染暴发的可能性，并结合抗震救灾水处理应急方案，水六厂五期工程粉状活性炭投加量确定为30mg/L。

粉状活性炭炭浆质量分数一般为5%-10%。但在湿式投加中多采用5%，这样可使炭浆快速扩散，与水体充分混合，同时避免了投加管道易堵塞和其他机械故障。

3、投加点的选择

为充分发挥粉状活性炭的吸附作用，需要使其与水充分混合，并保证足够的接触时间（一般接触时间30-60min）和尽量避免吸附被干扰。故而，合适的粉状活性炭投加点非常重要。对于常规的混凝、沉淀、过滤水处理工艺，粉状活性炭的投加点可以有以下二种选择：原水吸水井投加、混凝前端投加、滤池前投加。

一般认为，在吸水井投加能较充分地发挥粉状活性炭的吸附作用，但存在着与后续混凝工艺竞争去除有机物的问题。如果吸附与混凝竞争严重，将降低活性炭的吸附作用，造成投加量增加，处理成本加大。

在混凝前端投加，理论上分析认为投加混凝剂后，在絮凝池中形成的微小絮体尺度发展到与粉状活性炭颗粒尺度相近的位置应作为投加点。在该点投加既可在一定程度上避免竞争吸附，又可使絮体对粉状活性炭颗粒的包裹作用小，可以充分发挥粉状活性炭吸附效率。

      滤前投加，不存在吸附与混凝竞争问题，但粉状活性炭进入滤池后，可能会堵塞滤料层使滤池的工作周期明显缩短。此外，粉状活性炭还有穿透滤层现象，而且吸附时间难以得到保证。

       因此，实际工程设计中，投加点的选择需要结合以上特征，再根据原水水质和水厂处理工艺特点、水力条件综合考虑决定。

水六厂五期工程的投加点选在取水口，主要基于以下考虑：

（1）原水的取水口距给水厂约2km，投jiafen状活性炭后，大概需要30min重力自流进入厂内分配井。可以有效利用原有管渠，使粉状活性炭的吸附作用得到充分发挥。

（2）水处理工艺流程中在混凝前设有斜管预沉池，于是达到充分吸附能力的粉状活性炭在这一环节中被沉淀排除。这样，不仅使进入机械絮凝平流沉淀池的进水水质得到很大改善，减轻后续构筑物的处理负荷，也避免了吸附与混凝竞争的问题。