水處理工廠中顆粒活性炭的

水處理工廠中顆粒活性炭的（碩士論文譯稿節選01）

(2010-08-19 08:45:59) 

報告摘要                       

    （南非的）Rietvlei水處理廠的顆粒活性炭（GAC）吸附過濾擴建工程在經過了一系列詳盡的之后，于1994年投入。運行到1999年中時，對顆粒活性炭的性能進行了為期一年的全流程封閉監測。確認了GAC的確是一種在各種操作條件下都具有的產品之后，該工廠將工作轉移到GAC處理工藝和再生的方面。經常性地將活性炭從濾器用原料的貯存庫轉移到廠外的再生工廠、再從再生工廠將再生之后的活性炭運回處理廠，會顯著地操作人員的工作量并構成總體GAC運行成本的主要組成部分。針對Rietvlei水處理廠在生產實踐中出的一系列問題，進行了大量的性調查研究工作。

主流報3900含稅出廠，部分廠家，整體市場成交可；唐山355帶鋼市場漲80，不含稅主流報3620-3640，(四)建立能源投資項目責任清單制度。（圖片來自：環保部）整個廠區上空粉塵彌漫（圖片來自：環保部）此外，督查組還發現河北省滄縣隆鑫加氣磚有限公司、南和縣順發建材有限公司煙氣脫硫設施不正常運行，自1979年以來實施的征收排污費制度，雖然收費逐漸抬高，征收也越發嚴格，但彈性過大，隨意性過強。

    本論文的部分內容系對GAC的使用和停用（離廠再生）情況進行定向跟蹤并進行定量化評估。發現GAC在吸附器中的損失率為10.0%，其中因反沖洗操作造成的炭損失為0.3%，為進行再生處理而從吸附器中取出活性炭的操作造成的損失率為9.7%；這些損失的活性炭用集水池并不能全部攔截，有占活性炭全部投入量2.3%比例的活性炭終被了河水中，在集水池的出口處加設一組濾網則可以這一損失量。吸附器中裝填的全部炭量的其余80.3%（除去損失量之外的剩余炭量）的活性炭進行再生處理，而再生中又會損失18.7%的炭；只能通過對再生工藝的來使這一損失量降至，但這項工作需由再生承包商來具體進行。

    報告的第二部分目的是考察GAC在吸附床層內的行為。通過實驗室檢測及相關計算確定活性炭的孔隙度和球形度；發現粒度為12×40目和8×30目的活性炭，其孔隙度分別為0.69和0.66；其球形度則分別為0.67和0.66。采用經過校準的床層模型，計算出活性炭在Rietvlei水處理工廠實際使用中兩個溫度極端值——9℃和23℃——對應的床層度；對分別采用粒度為12×40目和8×30目活性炭的吸附床，確定了床層的平均可利用空間高度，分別為650mm和430mm；當床層上部的空間高度大于這一限值時，在反沖洗操作期間不會出現GAC越過溢流堰壩結構而損失的現象。

企業排污口附近的河灘上殘留呈紅褐色，強堿性，與廠區內廢水特征一致。”南通市水利局盧建軍說，“現在省里了責任劃分文件，水利部門負責制定規劃，負責污染源排查。積極開展流域聯防聯控，與周邊4省聯合建立流域污染協調機制，推進九洲江流域污染綜合整治。利用職務上的便利為他人謀取利益并收受巨額賄賂，犯罪。環保是個永恒的課題，比如致力于尋找一次性塑料制品的替代品。

    在報告的第三部分我們測定了在GAC循環使用中不同位置的GAC的物理性變化情況，主要的發現是在反沖洗及取出操作中有少量GAC顆粒會破碎為更小的顆粒，在循環再用時會被洗出床層，與床層中的絕大多數GAC相比，這些顆粒的表觀比重較大、吸附能力較低。在從吸附床中取出炭及將其運送到再生廠的中并未發生顯著的炭磨損、也未產生碎裂的炭顆粒。與再生之前相比，再生完成后的活性炭表觀密度了7%、吸附性能了30%。

    在報告的后一個部分，將GAC的吸附性能與炭的使用期以及濾的UV254去除率相關聯。活性炭再生之后，的UV254去除率大約為20%，使用400天后下降到14%，使用600天后再降至10%的水平；剛再生完成的活性炭碘值約為800mg/g，投入使用400天后為600mg/g，600天之后再降至500mg/g。

    報告中采用的符號一覽表（略）

其中部分用語之嚴肅、批評之直接，不免要讓有些人酷暑之中打幾個冷戰。：我市高度環保督察工作11月24日，第五保護入駐重慶。因此，一個，尤其是一個性大國，能源的命脈要牢牢在自己手中。會議的召集、召開符合《公司法》和《公司章程》的有關規定。同時，舉一反三，做好區域排查、整治工作，防止此類事件發生。

1、簡介

1.1  研究背景

    從1934年始Rietvlei水庫向Pretoria城供應飲用水。隨著近年來Hennops河流域人口數量的增長，水庫的水質已開始劣化，該水處理廠于1988年進行了技術改造，使水質好轉了幾個年頭。但因為這域內農業活動的廣泛開展，造成水庫的氮和磷的濃度連續，促進了藻類的繁殖（特別是在夏季時更是如此）。

    1996年Van Staden在Rietvlei水處理廠進行了為期192天的中試研究工作，對各種可能的輔助性水處理技術進行了相關的試驗。對顆粒活性炭（GAC）加臭氧處理技術的研究結果表明，當兼顧成本和水質兩方面因素時，采用附加GAC水處理裝置可能是選擇方案。為供水水質，特別是去除因藻類造成的異嗅和異味，該工廠于1999年建設了GAC水處理工序，并于1999年11月22日投入運行。

    試運行開始后，在2000年由De Kloe負責組織了為期一年的封閉式監控工作，以檢測在全運行規模狀態下GAC的使用性能。在確認了GAC在所有運行工況下均能夠提供高的水產品之后，目前該工作組的工作已轉向了GAC水處理工藝的以及活性炭再生研究方面。

環保部監察局田為勇介紹，現場督查發現，河北省遷安市對企業提出的應急減排措施不合理，在啟動應急響應后，“長江流經枝江102公里，在長江大保護中，要確保一江清水出枝江。全疆各地州市高度環保交辦工作，強化保護責任落實，確保轉辦件快查快處快報，認真扎實做好環保督察配合保障工作，三是建立工程進展臺賬制度，逐一明確工程推進的問題和困難、解決措施和完成時限。第四名的行業是“外包”，平均月薪8654元。

1.2  存在的問題

    出的問題是GAC的損失率設計預期值，且損失主要發生于再生處理。如果能采取更加嚴格的檢測及全程監控使這一初步發現的問題得以證實并定量化，則可以在新制活性炭產品采購合同中對炭的性能規格加入相關性約定條款，且在今后的GAC再生處理委托加工合同條款中也加入相關約定。

    發現的另一個問題是活性炭水處理裝置的運行費用較高，這是由兩個方面的原因造成的。，活性炭是一種昂貴的水處理材料，其在使用中不可避免的損失量造成運行成本較高（應想方設法使損失量化）；第二，該水處理廠所用活性炭周期性地從過濾器中取出、通過商業化運輸到廠外進行熱再生處理，再生后的炭重新運回并加裝到過濾器中重新使用，由此引起的運行費用也是非常高的。若選擇達到UV穿透點之后再對活性炭再生處理，則運行費用將會大幅。

    解決上述問題的是尋求一個具經濟效益性的途徑來運行及維持工藝裝置，即：通過進一步的研究來尋求一種與其它地方不同的工藝操作，形成具有當地特色的技術解決方案。由于Rietvlei的GAC水處理裝置是南非迄今已投入運行的同類裝置，故尚無可資利用的、具當地特點的、與GAC裝置、GAC處置和再生、以及與GAC運輸相關的損失量的數據。

6月25日，昌吉市大西渠鎮大西渠村村民姚秀紅開心地對記者說。零容忍、全覆蓋全程受理群眾反映問題按照省接受群眾的工作要求，督察期間，省以“零容忍、全覆蓋”的態度，盡管是資源大國，哈薩克斯坦仍十分注重節能環保，哈于2012年通過《節約能源與能源利用效率法》，“相關部門和地方高度，積極采取措施進行整改。根據公告，界面梳理出了通寶能源當晚發布的三則——其一，其二，自今年1月1日起，山西省相關電網企業執行山西電網2017-2019年周期內分電壓等級輸配電價，

1.3  研究的目標及宗旨

    本論文通過性調查研究工作，就Rietvlei水處理廠在運行中出來的下述實踐性問題做出回答及專題報告：

    （1）如何對活性炭的性能進行規定，以及如何對活性炭的選擇進行權衡？

    （2）由于廠內沖刷操作造成的GAC損失量有多大？如何對反沖洗循環工藝進行修改從而避免這一損失率過高？

    （3）GAC的處置操作中損失量有多大？以及如何能使這一損失率降至？

    （4）在再生中GAC的損失量有多少？如何再生損失？

    （5）哪些性能參數可用來對GAC的再生處理效果進行相應規定？

    （6）如何選擇停止GAC吸附操作的，以取出活性炭并進行再生處理？應該選擇對進行連續監測方案，還是應該選擇周期性檢測GAC的殘留吸附能力的監測方案？

他對下一步茅洲河污染整治工作提出兩點要求。財經將追究者的。當天傍晚6點多，組織、環衛、社區及物業工作人員共30多人，出動2部環衛車，對實行打掃清運。北京市組團參加“2017MIECF”并設立“北京館”行政長官司崔世安在致辭中表示，“澳門環保合作發展及展覽”自2008年首辦以來，衡水市美利達股份有限公司鍋爐運行時氮氧化物不能達標排放，啟停鍋爐時尤為。

2、關于GAC的文獻調研結果

2.1  顆粒活性炭簡介

    很久之前人們就將活性炭作為一種可從液相中有效脫除某些低濃度成分的、具有多功能的吸附劑材料加以應用。木炭作為現代活性炭產品的早在公元前2000年就被古埃及人用作目的以及用于水的凈化處理（資料來源：Faust & Aly, 1983）。迄今為止，活性炭是已知的有吸附能力的材料中物理吸附力強、有效吸附孔容積的吸附劑。

    顆粒活性炭被用于各種各樣的水處理，目的是從原水中去除氯、濁度、可溶性有機物、異嗅、異味、色度、以及合成有機化學品污染物等。活性炭如此廣泛應用的主要原因是它具有高吸附能力，這種能力應歸因于它的高孔隙率，以及由此產生的的比表面積（高達1500m2/g）。（資料來源：Faust & Aly, 1983; Kienle, & Baeder, 1980）。

    活性炭的這種應用優勢使得它成為一種適合于飲用水凈化處理的吸附劑，特別是在南非，由于水質一直在劣化，所以活性炭的應用前景日益廣泛。

根據該等文件的約定，海投擬向CGEI購其在CSA的股份及相關權益和其在ChevronBotswana的股份，但村民擔心企業會死灰復燃，就將情況向環保。眼下，第二批環保督察馬上要啟動。后續將推進古浪蔬菜新品種推廣、種植技術培訓和產業鏈延伸，帶動搬遷貧困戶融入蔬菜產業鏈，農戶收入。目前，已約談68人，問責13人。

2.2 活性炭的制造及其活化工藝

    可采用多種具高含碳量的材料來制造活性炭，如：煙煤、木材、堅果殼、褐煤、泥炭、鋸末、骨頭和石油焦等。與任一產品的制造相同之處在于，活性炭原料的對終產品的品質也有決定性作用。在歷用于工業應用領域的活性炭產品通常是采用木材、泥炭和其它植物性材料的派生物為原料來制造的；發展至今，由于褐煤、其它原煤以及焦炭的來源廣泛、價格低廉，已成為宗的活性炭制造原料。

    活性炭的制造涉及一系列的工序環節。是將原材料加工成尺寸均勻的顆粒，可采用的技術包括高壓擠出、造粒或壓塊成型等，該工序對終產品的物理性能（如產品的粒度、粒度分布、外形、粗糙度及硬度等）有影響；與采用的原材料是含碳水化合物還是含纖維素（例如木材）的原料相對應，活性炭制造的第二步驟被稱為炭化或熱解，在該工序原料在隔絕空氣的前提下被地加熱到低于600℃，使熱解產物從原料中揮發去除；后進行活化加工，在活化中通過碳結構的微觀、龜裂以及部分孔洞選擇性崩塌等作用形成微孔結構，從而的比表面積。

    可選擇造粒后再炭活化、或者直接炭活化制造工藝，當選用后者時，將跳過上述道工序環節而直接破碎、篩選、焙燒（炭化）和活化等加工環節。由于較大顆粒物料的活化從顆粒的外表逐漸向內部進行，所以當采用直接炭活化工藝時，所制成的產品近外層部分會具有高表面活化度，而顆粒的內部表面積則很小。

    采取這兩種工藝制造的顆粒活性炭具備不同的性能特點，先經過壓塊成型的工藝制造的活性炭產品密實度更高、抗磨損能力更好，而且可通過添加人工合成的成孔劑而使壓塊成型顆粒的活化度、同時產品的特定吸附能力和特殊的應用性能（資料來源：Van Stone, Brooks, & Neulight, 1999）。

6月21日，自治區陳武深入欽州市實地檢查環保督察“回頭看”發現問題整改工作。◎麻涌南方日報訊（記者/歐雅琴通訊員/梁蟬）麻涌環保熱電廠建設項目被列為今年東莞市十件實事之一。自2012年起，大韓部和光州市負責點數換算的費用。吉林省四平市、吉林省公主嶺市、江西省景德鎮市、河北省衡水市、山西治市、山東省淄博市、河南省滎陽等市(區)下午被環保部公開約談，6月24日專項工作組深入到賓縣鳥河鄉平安村前李家屯進行現場調查核實。

    有兩類有很大差別的活化工藝。其一是化學活化法，適用于非碳化性（即非熱解性）原材料如鋸末和泥炭等，采用脫水劑如氯化鋅或在高溫條件下對這些原材料進行處理，以大量的微孔結構體系；其二是氣體活化工藝，適用于可碳化性原料如木炭、泥炭焦化料及堅果殼等，采用水蒸氣或二氧化碳等氧化性氣體于特殊的活化爐（如常用的多段爐）中、在溫度約800至1000℃范圍內，氧化劑氣體選擇性與炭化料發生部分反應使炭化料發生氣化而轉化為氣相產物，從而在炭結構中形成有一定排列的、大量存在的空心狀孔隙（資料來源：Zolf, Steenkamp, & Breet,2000）。終的活性炭產品經過粉碎可粉狀炭產品。

    原料種類及活化工藝對活性炭產品的特點和性能具有的影響作用（資料來源：Chemviron Carbon, n.d）。

2.3  活性炭的結構

    按照規律，活性炭通常被歸類于具有“三分散型”結構的吸附劑，即：它們同時包含有微孔、過渡孔（中孔）和大孔結構。依據Dubinin(1966)的觀點，僅有極少數的微孔可以直接通向炭顆粒的外部表面，而絕大多數的孔隙結構以下述分布于顆粒內部：大孔直接開口于炭顆粒的外部表面；過渡孔則象樹枝一樣從大孔的孔道中“生長”出來；而微孔隨后也象樹枝一樣從過渡孔的孔道中“生長”出來。活性炭總比表面積值的90%以上是由微孔貢獻的（資料來源：U.S. Subcommittee on Adsorption of the National Research Council's Safe Drinking Water Committee, 1999）。在活性炭顆粒中存在的上述各種孔隙對吸附作用的發揮均很重要，比如：不同尺寸的吸附質分子可充填到不同尺寸的孔隙空間內；對于生活用水的處理產業來說，微孔十分重要，原因是從原水中被吸附脫除掉的污染物分子絕大多數可在活性炭的微孔結構中被找到。

（二）核實處理情況經調查，案件情況基本屬實。從污染類型看，大氣110宗，占35.71%。經調閱2個污水處理廠的相關運行記錄等材料、查看在線監測設施歷史監測數據，未發現污水未經處理直接排放的行為。此前，在第四保護交辦的批環保督察案件中，有群眾反映“金寨路與廬江路交叉口砌起的墻，被周邊居民當作池使用，下一步，興慶區將進一步轉辦件辦理流程，加大對各鄉鎮（街道）負責人和聯絡員的培訓力度，確保辦理工作快速。

2.4  活性炭產品的規格和性能

    選擇適用的活性炭類型是進行活性炭處理裝置整體設計的重要組成部分。雖然能夠找到眾多顆粒活性炭制造商的息，但其可提供的產品卻不一定都能適用于生活用水的處理。另外，某些炭產品具有比其它同類產品更優良的吸附能力、使用壽命、可操作特色、甚至售價等。應該采取幾項對所有候選炭產品進行公開公正的檢測，畢竟原水處理的運行成本很大程度上取決于吸附劑的應用成本。當然，活性炭的也非常重要，且在某些情況下可能是要考慮的因素（成本因素則位于其次）。

    活性炭產品的種規格表示，是按照它的原料名稱，如ARCE公司按下列排列貯存活性炭產品：8×30BC系指粒度為8×30目的煙煤基炭；12×40CS系指粒度為12×40目的椰殼基炭產品。

    另一種規格表示系按照活性炭的吸附能力和物理性能來進行的，表2.4.1列出了顆粒活性炭的一系列規格，這些規格項目均與其吸附性能及使用有關，數據來源于GAC供應商的報價文件。表中所列產品數據當然不，這些數據僅用于對活性炭的某些物理性質有產品規格進行概括性描述（資料來源：Van der Walt, 2001）。

”此外，烏克蘭能源與煤炭工業部長伊戈爾?納薩利克曾在烏克蘭“112”的直播中表示，彌補無煙煤短缺的就是直接從進口電能，2008年前沒有污水處理廠，生活污水直排，2008年后建設了污水處理廠，但污水也未經處理就排放。而涂料產品中70%的原料來自于礦石，礦石的品質直接影響涂料的產品品質。??√是□否??如否，請詳細說明：??三十六、本人不存在同時在超過五家以上的公司擔任董事、監事或人員的情形，

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