炭砂滤池冲洗采用单水冲洗或先气后水冲洗方式 膨胀率宜为15％～20％ 为保证出厂水浊度小于1NTU 当颗粒活性炭吸附或臭氧-生物活性炭处理工艺设在砂滤之后时 应用在炭吸附池上较难解决冲洗时的跑炭问题 由于聚丙烯酰胺具有胶水的特性 表13 可采用压力滤罐 9.11.15 9.11.4 冲洗水应采用颗粒活性炭吸附池出水或滤池出水 9.11.13 设计参数应经过试验或参考相似工程经验 日本颗粒活性炭吸附池设计冲洗参数 采用气水联合冲洗时 南方地区水温较高 炭吸附池应设有一定的个数 炭层厚度和空床流速确定 表14为日本水道协会《日本水道设计指针》(2012年版)中颗粒活性炭滤池设计参数 采用单水冲洗时 木炭 9.11.9 水温越低 冲洗水可采用滤池进水或产水 炭床厚度宜为1.0m～2.5m 由于上向流炭吸附池的应用案例相对较少 炭粒在水力输送过程中 3 宜采用适合与气水冲洗的专用穿孔管或小阻力滤头配水配气系统 已无进一步降低浊度的工艺措施 9.11.9 膨胀率宜为15％～20％ 臭氧-生物活性炭处理工艺可设在砂滤之后或砂滤之前 对钢筋产生电化学腐蚀而影响炭吸附池结构的耐久性和安全性 日本颗粒活性炭吸附池设计参数 8目×30目 翻板滤池等形式 柱状或压块破碎炭)的组合方式 输炭管的管材应采用不锈钢或硬聚氯乙烯(UPVC)管 3 故水冲宜采用具有调节水量能力的水泵冲洗方式 应采用下向流 过流方式和位置 常温下水冲洗强度宜采用7L/(m 并应满足两种滤料冲洗效果良好和冲洗不流失的要求 粒径适宜和再生后性能恢复好的煤质颗粒活性炭 当臭氧-生物活性炭处理工艺设在砂滤之前 2 滤头配水配气系统承托层可按本标准第9.5.11条执行 值≥1000 活性炭层膨胀率应大于25％ 宜采用单水冲洗的普通快滤池 设计水量和冲洗强度下的炭床膨胀高度的要求 据了解 上向流的宜选用30目×60目或试验确定的规格 下向流颗粒活性炭吸附池 活性炭按原料不同分为煤质活性炭 粒径宜为2mm～16mm 而臭氧-生物活性炭工艺则因净水功能较多且存在生物泄漏风险 由于钢筋混凝土池壁结构设计是允许裂缝出现的 经工程实践验证 味等感官指标 水泵配置应适应不同水温时冲洗强度调整的需要 345-2010规定的技术指标见表13 水冲洗宜采用水泵供水 ·s)～13L/(m 一旦泄漏进入活性炭池 滤砖配水系统承托层宜采用砾石分层级配 9.11.1 空床流速宜为10m/h～12m/h 最低设计水温低时 不存在滤床堵塞问题 故冲洗周期相对下向流可更长 因此应对前序工艺使用聚丙烯酰胺的量进行控制 则宜采用中等厚度或和中低滤速的组合方式 专用穿孔管配水配气系统承托层可按本标准表 导致过滤周期缩短和冲洗频次增加 且原水浊度不高和有机污染较轻时 当颗粒活性炭吸附或臭氧-生物活性炭工艺设在过滤之后时 最大单格面积的是上海杨树浦水厂158m 对露天设置的炭吸附池的池面采取隔离或防护措施 表14 由于下向流颗粒活性炭吸附池运行时活性炭处于固定床模式 续表13 2 有生物膜脱落风险时 因水流经过上向流炭吸附池后的浊度几乎很少变化 因在上升水流中 采用上向流颗粒活性炭吸附池可明显降低中间提升能耗 滤池进水不宜加氯 可采用在下向流颗粒活性炭吸附池炭层下增设较厚的砂滤层的方法 颗粒活性炭吸附 冲洗强度应满足不同水温时炭层膨胀度限制要求 处理水与活性炭层的空床接触时间宜采用6min～10min 滤速和反冲洗强度 9.11.10 采用单水冲洗时 故可根据需求设在砂滤之后或砂滤之前 供参考 甚至可不设中间提升设施 近十年来则较多采用气水联合冲洗的普通快滤池或翻板滤池形式 现行行业标准《生活饮用水净水厂用煤质活性炭》CJ/T 9.11.10 压块破碎炭和原煤破碎炭 水头损失和运行经验等因素确定 对出水堰的溢流率做一定的限制可较好地防止细小炭粒被出水带出 在同样水冲洗强度条件下 在炭床下宜设一定厚度(通过试验)的石英砂 虽然也有个别采用Ⅴ型滤池形式的案例 炭层经冲洗后重新启动 Ⅲ 冲洗主要是洗掉炭粒表面老化的生物 选择的主要考虑因素包括其在工艺流程中的作用 2 Ⅲ 9.11.8 褐煤 可采用下向流(降流式)或上向流(升流式) ·s)～17L/(m 滤头配水配气系统承托层可按本标准第9.5.11条执行 也有部分采用上向流(升流式)的 深度与混凝土的抗渗等级呈负相关 化学稳定性高 膨胀率宜为25％～35％ 膨胀度越高 参照相似条件下的经验确定也是一种基本方法 降低水中悬浮物对活性炭吸附性能的影响 经常性的冲洗周期宜采用7d～15d 9.11.18 因其后一般已无其他进一步降低浊度的工艺措施 果壳以及含炭的有机废物等为原料 核算各种设计条件下滤池高程布置是否满足活性炭膨胀充分和不跑炭 因低水温会导致活性炭过度膨胀造成活性炭流失 会使磨损的炭粉掉到缝中接触到钢筋混凝土表层的钢筋 ①200目对应尺寸为75μm 由于人工装卸劳动强度大和粉尘严重 采用滤池出水时 活性炭的物理和机械性能下降较快(国内一些应用案例已表明了这种现象的存在) Ⅰ 故规定位于砂滤之后的颗粒活性炭吸附池应釆用下向流 其进水浊度宜小于0.5NTU 其中以柱状破碎炭和压块破碎炭为主 颗粒活性炭吸附池的池型应根据处理规模确定 根据设计选定的活性炭规格与设计水温 9.11.14 9.11.6 历时宜为8min～12min 滤速和炭床厚度应结合占地面积 9.11.21 规定炭吸附池个数不得少于4个 既不沉淀又不致遭磨损破碎的最佳流速为0.75m/s～1.5m/s 国内早期的颗粒活性炭吸附池较多采用单水冲洗的普通快滤池和虹吸滤池形式 活性炭粒径及粒度组成应根据颗粒活性炭吸附池的作用 当采用水力输炭时 炭粒径8目×30目 导致活性炭在相同水流上升速度的条件下出现不同的膨胀度 活性炭是用含炭为主的物质制成 供参考 当水厂因用地紧张而难以同时建设砂滤池和炭吸附池 近年来则开始较多采用柱状破碎炭 通常滤后水经过下向流颗粒活性炭吸附池后浊度会增加0.1NTU～0.2NTU 当裂缝过宽过深时 输炭管道转弯半径应大于5倍管道直径 故其主要设计参数是空床停留时间 9.11.16 通常可采取池面加盖或加棚等措施 可能会封闭部分活性炭表面孔隙而影响其吸附性能 9.11.12 故规定采用砂滤池出水为冲洗水源时 可采用活性炭吸附处理工艺或臭氧-生物活性炭处理工艺 同时发挥砂滤除浊和活性炭对有机污染物的吸附和生物降解去除作用 同时又要避免过度膨胀而造成滤料流失 气冲洗应采用鼓风机供气 9.11.7 9.11.5 2 当颗粒活性炭吸附池设在砂滤之后且其后续无进一步除浊工艺时 正常运行和冲洗时炭层膨胀面应低于出水槽底或出水堰顶 因不同水温时水的黏滞度不同 为尽量发挥颗粒活性炭的吸附性能 通过筛网的产品大于或等于90％ 采用下向流会使颗粒活性炭吸附池同时被动地承担了除浊的任务 9.11.19 当炭吸附位于砂滤后时 泥煤焦炭 宜设置初滤水排放设施 上部建筑空间应具备便于观察 活性炭粒径和机械强度等因素综合考虑后合理确定 其中GAC用于炭吸附池 除进行消毒外 的炭吸附池 80 9.11.4 在炭滤池重新过滤时 已建成的几个工程案例 ②适用于降流式固定床使用的不规则状颗粒活性炭 净水厂用煤质活性炭技术指标 位置和运行经验 9.11 室外设置的颗粒活性炭吸附池面应采取隔离或防护措施 表15 专用穿孔管配水配气系统承托层可按本标准表9.5.9采用 颗粒活性炭吸附或臭氧-生物活性炭处理工艺在水厂工艺流程中的位置 而采用浮动床运行模式的上向流颗粒活性炭吸附池则不存在这些问题 经过一个水文年的中试研究来确定设计参数较为科学合理 因此设计时除水温和上升流速外 避免初期雨水与空气中的粉尘对水质可能产生的污染 目前国内较多采用10min左右的空床停留时间和1.5m～2.0m的床厚 对水中浊度(悬浮物引起)无任何去除能力 9.11.12 褐煤焦炭 溢流率不宜大于250m 上向流颗粒活性炭吸附池 历时宜为8min～12min 釆用气水冲洗则有利于提高冲洗效果 滤速(上升流速)和炭床厚度均不宜过大 应根据设计选定的活性炭膨胀度曲线 气冲强度宜采用15L/(m 10 且其出水中夹带得细小炭颗粒会使出水浊度有一定的增加 故规定宜采用水力输送装卸 d 厚度不宜小于250mm 为保证一个炭吸附池检修时不致影响整个水厂的正常运行 从保障出厂水浊度稳定的角度考 目前 /d且用地较为宽敞时 PAC作为投加的吸附剂用于预处理或应急处理 而上向流颗粒活性炭吸附池运行时活性炭处于浮动床状态 运行效果总体稳定 处滤水排放时长一般可按10min～20min考虑 10 周期一般可按30d考虑 形成同时除浊除有机物的炭砂滤池 9.11.17 冲洗可采用先气冲后水冲 据对目前国内外颗粒活性炭吸附池的应用情况了解 可有效防止夏季强日照时池内藻类滋生 经过经济技术比较 9.11.18 9.11 则可防止水中余臭氧(采用臭氧-生物活性炭工艺时)可能逸出对生产人员的伤害 在相同水温和上升流速的条件下 整池出炭 具体方法可釆用变频水泵或增加水泵台数以及在水冲洗总管设计量设备等措施 因此颗粒活性炭吸附池位于砂滤之前时宜采用上向流 ·s)～12L/(m 为防止反洗水中存在余氯而无谓牺牲活性炭的吸附性能 结合由活性炭供应商提供的或由第三方测定得出的该规格的活性炭膨帐度曲线 但考虑到颗粒活性炭吸附池需采取膨胀冲洗方式进行冲洗 Ⅰ 一般规定 颗粒活性炭吸附池内壁与颗粒活性炭接触部位应强化防裂防渗措施 节约冲洗水量 000m 据调查 技术测定 木材(木屑形式) k 保持活性炭持续的生物作用 一般规定 活性炭应采用吸附性能好 有条件时还可在混凝土表面涂装可覆盖混凝土表面细微裂缝的涂层 进炭总时间宜小于24h 应对原水进行多年水质监测 炭床最终水头损失应根据活性炭粒径 /(m·d) 由于单水冲洗效果不如气水联合冲洗 Ⅴ型滤池是适用于砂滤料微膨胀冲洗的池型 通常裂缝的宽度 Ⅱ 因此将进水浊度控制在较低值 ＜2.0 室内设置的炭吸附池池面上部建筑空间应采取防止臭氧泄漏和强化通风措施 故未将其列入适用的池型 345的规定选择或通过选炭试验确定 为保证上向流炭吸附池运行时炭床处于适度的膨胀悬浮状态 由于活性炭对氯有较强的吸附能力 下向流 采用活性炭吸附处理 滤砖承托层粒径级配(五层) 9.11.8 进炭可利用水射器或旋流器 9.11.3 上向流炭吸附池因处于浮动床的运行状态 9.11.16 设在滤后的颗粒活性炭吸附池宜设置初滤水排放设施 按现行行业标准《生活饮用水净水厂用煤质活性炭》CJ/T 经技术经济比较后 水力输炭管内流速应为0.75m/s～1.5m/s 活性炭既可采用人工装卸 炭砂滤池设计滤速6m/h～9m/h 大部分采用下向流(降流式) 9.11.1 上向流颗粒活性炭吸附池 还应结合活性炭的粒度选择综合考虑 砂层厚度宜满足L/d 管廊池壁宜设有观察窗 采用臭氧-生物活性炭工艺时 ·s) Ⅱ 因此在确定上向流颗粒活性炭吸附池的滤速(上升流速)和颗粒活性炭吸附池的反冲洗强度以及进行颗粒活性炭吸附池高程设计时 9.11.6 本条规定是基于对近年来投产运行的部分案例的调查而确定 应慎重控制投加量 砂滤后的可选φ1.5mm 注 历时宜为3min～5min 能保证出厂水浊度小于1.0NTU 当占地受到较大限制和水厂水力高程布置较宽裕时 为避免炭吸附池冲洗时对其他工作池接触时间产生过大影响 考虑到上向流炭吸附池运行时炭床必须处于浮动床状态 颗粒活性炭吸附池装卸炭宜采用水力输送 更换炭需要的高度 出炭 如果不具备新增炭吸附池的条件 出水可采用出水槽和出水堰集水 9.11.5 故也可采用进水作为冲洗水源 如煤 9.11.13 高滤速 是保障所设计的炭吸附池能否稳定运行的一项关键设计工作 ＝0.55mm 在同样水冲洗强度条件下 宜采用中阻力滤砖配水系统 校核排(出)水槽底和出水堰顶的高程是否满足不同设计水温时 当设计规模小于50 具体方法可采用变频水泵或增加水泵台数以及在水冲洗总管设计量设备等措施 9.11.14 现有水厂改造时 可采用厚床 炭吸附池是通过待处理水与活性炭的一定时间接触来完成对水的吸附净化 冲洗强度应经过试验确定或参照相似工程经验 骨 颗粒活性炭吸附池高程设计时 当颗粒活性炭吸附池设在砂滤之前时 木质活性炭或果壳活性炭等 臭 因此可通过适当提高混凝土的设计抗渗等级或池内壁的混凝土保护层的厚度来提高其防裂防渗性能 最高设计水温时 砂层采用石英砂级配滤料 12目×40目或试验确定的规格 下向流颗粒活性炭吸附池 颗粒活性炭吸附工艺宜设在砂滤之后 针对不同的原水水质和工艺目标 在某些沉淀(澄清)工艺中有一定的应用 2 ·s) 其空床停留时间 压块破碎炭和原煤破碎炭 炭层最终水头损失应根据活性炭粒径 反之 2 通常可采取强化机械通风等措施 否则会导致吸附池的高度较高而不经济 先排放初滤水 9.11.11 炭砂滤池砂滤料的厚度与级配可通过试验确定或参照本标准第9.5节的有关规定 滤砖承托层粒径级配(五层承托层)可参照采用表16数据或通过试验确定 9.11.19 此外 虹吸滤池或气水联合冲洗的普通快滤池 颗粒活性炭吸附或臭氧-生物活性炭处理工艺可适用于降低水中有机 2 常温下经常性冲洗强度宜采用11L/(m 故水冲宜釆用具有调节水量能力的水泵冲洗方式 ·s) 当颗粒活性炭吸附池位于砂滤之前时 通常上向流炭吸附池采用粒度较小30目×60目规格 还可结合池型和排水要求等因素的考虑 近十多年来 9.11.2 炭砂滤池的应用案例较少 当原水中有机物含量较高时宜采用臭氧-生物活性炭处理工艺 输炭管内炭水体积比宜为1:4 国内早期水厂运行的炭吸附池大部分釆用煤质柱状炭 颗粒活性炭吸附池分格数及单池面积应根据处理规模和运行管理条件比较确定 活性炭的粒度越小 此外 冲洗参数同煤砂双层滤料滤池 也可采用水力输送装卸 输炭管可采用固定方式亦可采用移动方式 ·s) 由于进水中浊度(悬浮物引起)较砂滤后高 同时考虑到水温越低炭床膨胀度越高这一限制条件 按形状分为颗粒活性炭(GAC)与粉末活性炭(PAC) ·s)～18L/(m 9.11.17 2 分格数不宜少于4个 9.11.20 9.11.2 通常存在初期出水浊度升高的现象 故做出本条规定 9.5.10采用或通过试验确定 因低水温会导致活性炭过度膨胀造成活性炭流失 活性炭的膨胀度与水温呈线性的负相关关系 也可考虑将原有砂滤池改造成炭砂滤池 因此与下向流炭吸附池相比 表15为日本水道协会《日本水道设计指针》(2012年版)中颗粒活性炭吸附池设计冲洗参数 粗粒径和机械强度稍高的活性炭(柱状炭 除设计规模较小时可采用压力滤罐外 9.11.11 滤池进水不宜投加氯 在空床停留时间确定后 在采用较小粒径的活性炭时可使其出水浊度与进水浊度基本维持不变 9.11.20 活性炭层空床接触时间宜采用6min～10min 左右 煤质颗粒活性炭分柱状炭 水头损失 2 炭吸附池若采用中阻力配水(气)系统可采用滤砖 釆用气水联合冲洗时 炭层厚度和空床流速确定 表16 历时宜为8min～12min 膨胀度越高 机械强度高 炭层厚度宜为1.0m～2.0m 2 我国新建的大中型水厂的炭吸附池单格面积大部分在100m 配水配气系统宜采用适合于气水冲洗的专用穿孔管或小阻力滤头 宜采用上向流 聚丙烯酰胺作为混凝剂 与传统的过滤不同 因水流通过浮动床的水头损失明显小于固定床 9.11.3 颗粒活性炭吸附池的设计参数应通过试验或参照相似条件下的运行经验确定 宜采用压块颗粒破碎炭 处理水与活性炭层的空床接触时间宜采用6min～20min 柱状破碎炭 泥煤 应采用先气冲后水冲的模式 9.11.7 定期大流量冲洗强度宜采用15L/(m 9.11.21 颗粒活性炭吸附 故需要进行定期增强冲洗以冲掉附着在炭粒上和炭粒间的黏着物 分析原水水质的变化规律和趋势 据调查 通常情况下 对室内设置的炭吸附池的池面上部建筑空间强化通风 且前置工艺投加聚丙烯酰胺时 且炭粒易磨损破碎 颗粒活性炭吸附池的过流方式应根据其在工艺流程中的位置 9.11.15 有毒物质含量或改善色 经高温炭化和活化两大工序制成的多孔性疏水吸附剂 应经过技术经济比较后确定 空床流速宜为8m/h～20m/h 经常性的冲洗周期宜采用3d～6d 故以纯吸附为目的的炭吸附工艺一般应设在砂滤之后