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华之林椰壳活性炭吸附法去除饮用水中的溴酸盐

作者 yxsy 来源 豫新水业 浏览 发布时间 13/04/23 | 打印页面 | 关闭窗口

    随着人们生活水平的不断提高和对环保意识的日益加深,对健康的要求越来越关注,相对饮用水的水质要求也越来越高,而另一方面由于水源水质的进一步恶化以及传统的饮用水常规处理技术,已经无法达到和满足生活饮用水的卫生标准,所以臭氧氧化等深度处理技术的使用在饮用水处理中有着广泛的应用前景。
    椰壳活性炭吸附去除法去除饮用水中的溴酸盐在饮用水深度处理中,常将臭氧和活性炭一起联合使用获得了更好的处理效果。臭氧--活性炭工艺作为我国饮用水深度处理的主流工艺,已使用多年。该工艺能够有效去除水中的微量污染物,提供饮用水的安全性。

    控制溴酸盐的技术主要有加氨、降低pH值、去除氢氧自由基、改善反应器和优化投加方式等。加氨和降低pH值约可以降低50%的溴酸盐生成量,比较适合溴离子浓度在50-150μg/L的源水,而对溴离子浓度过高的原水出水水质中溴酸盐往往超标。由于溴酸盐控制技术的缺陷,椰壳活性炭吸附去除法去除溴酸盐的技术满足了这方面的需要。

    在饮用水深度处理中,常将臭氧和活性炭一起联合使用,以获得更好的处理效果提高水质。椰壳活性炭可以将溴酸盐去除为溴离子。去除过程主要通过两步反应来完成,首先BrO3-吸附在GAC表面:然后与活性炭表面活性团发生化学反应,降解为Br-。活性炭去除BrO3-的过程可以用下式来表示:≡CBrO3-→BrO-≡CO2≡C2BrO-→2Br-≡CO2,其中≡C表示活性炭表面,≡CO2表示活性炭表面氧化物。研究表明,椰壳活性炭溴酸盐的去除率可达50-70%。降低pH值增加GAC投加量延长空床接触时间都可以提高溴酸盐的去除率。降低pH值增加了活性炭表面的极性,因此提高溴酸盐的反应活性,增加GAC投加量延长空床接触时间后,溴酸盐与活性炭的接触面积和接触时间都增加,所以提高了溴酸盐的去除率。

    水中自然有机物和其他离子如NO3、ClO3、SO2、Br的存在降低了去除溴酸盐的能力。当水中存在NOM和其他离子时,会与溴酸盐形成竞争关系,吸附在活性炭表面,使活性炭吸附溴酸盐的位置减少从而减少了溴酸盐的去除率。采用水蒸气、KOH、氯化锌等活化剂对活性炭进行二次活化,能改善活性炭的孔结构,提高孔容和比表面积,改变活性炭表面基团,从而提升活性炭对目标污染物的吸附去除能力。二次活化后的椰壳活性炭对溴酸盐具有更好的去除效果,在BrO3-初始浓度为500μg/L,初始PH为7.5的条件下,经过活化后的椰壳活性炭对BrO3-的吸附容量可达5mg/g,是一般活性炭的5倍。椰壳活性炭具有一定的吸附还原去除溴酸盐的能力。对于在臭氧化过程生成的溴酸盐,后续的活性炭过滤是控制出水溴酸盐的关键。

    水源中含有溴化物时经臭氧氧化处理后会产生具有致癌作用的溴酸盐副产物,该物质是在臭氧氧化过程中溴离子与臭氧和氢氧自由基反应生成的。该物质已经被国际癌症研究机构定为2B级较高致癌可能性潜在致癌物。我国新修订的《生活饮用水卫生标准》GB5749-26规定溴酸盐限值为1μg/L,因此开展对饮用水中因臭氧深度处理而产生的溴酸盐副产物进行控制和去除研究非常迫切。

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