浅谈江宁区双闸水源厂粉末活性炭投加项目

摘要：江宁水务集团双闸水源厂原水应急水处理工程活性炭投加项目目前已基本建成，借此机会，本篇文章将简述活性炭原水处理的发展现状，以及该项目的大致情况。

关键词：粉末活性炭；投加；生产工艺

一、活性炭对原水的处理在国内外研究现状述评及选题的意义和价值

由于各方面的因素，我国在20世纪60年代才开始应用活性炭处理工业废水。1965年沈阳自来水公司，1975年甘肃白银有色金属公司，1976年湖南长岭炼油厂县级建成了大型的活性炭吸附过滤装置。但从总体上来看，中国水处理还处于较低水平，造成这种现象的原因一是中国饮用水的标准不高，二是对排水的要求更低。“以罚代治”的措施及体制上的原因几乎使本已较低的排放标准处于名存实亡的尴尬境地，但活性炭水处理技术随着人们生活水平和环保一再的提高及国家加入WTO，必将受到更大的关注。

随着科技的进步、饮用水的水质要求越来越严格，城市自来水、不适于人类饮用、需经过活性炭处理，可以有效的去除各类杂质及各种色度和嗅味。不会造成含氯碳氢化合物的形成。此外，活性炭处理自来水可以保留一定量的钙镁和其他微量元素。活性炭是处理人类饮用水或自来水长睡水源的较经济可行的有效手段。

二、项目建设的必要性

1.城市背景概况

江宁区是南京市的一个重要行政区，是南京更是重点发展的新市区。是南京沿江发展主向南延伸的枢纽，是通往禄口国际机场的必经之路，具有“承北接南、内联外行”的区位特征。

江宁区今年经济持续快速增长，初步形成了以科技为先导的电子信息、汽车、新型建材、食品、电力二次设备等几大工业支柱产业，以及强调建设科技和知识基地为导向的教育、科研产业。

与此同时，全区城镇人口聚集速度加快。社会经济的发展对市政基础设施提出更高的要求，特别是城市给水工程的水量、水质及供水安全方面更突出。

2.水源隐患

双闸水源厂取水口设在梅子州夹江大胜关，属梅子州水源保护区的范围。但是，取水口上游存在潜在污染因素，如下。

（1）取水口上游设有雨水和生活污水泵站及排放口情况

·上游约1.2KM有兽带泵站；

·上游约2.5KM有头带泵站；

·在以上两座泵站的上游不远处还有一座在建的泵站；

·上游3KM外的节制闸处有秦淮河排污口。

（2）上游约3KM处有清江油库。

（3）由于城市的发展，该取水口已处于市区的范围，沿岸市区的污染已不可避免。

（4）取水口的水源水水质49项（2009.1～2009.12）检测结果分析，以GB3838-2002中的“地表水环境质量标准Ⅲ类限值”对比，有些指标超过标准，主要有：铁含量达0.397～0.845mg/L（平均0.571 mg/L）、总氮为1.5～3.2 mg/L（平均2.17 mg/L），并有弱腥味。

上述取水口附近存在的污染隐患，均有可能导致水源水长期被微污染，及突发性强污染。因此，双闸水源厂必须具有保障安全供水、预防突发性污染风险的能力，在取水泵房和水厂设置应急处理设施是十分必要的。

可见，无论从保障安全供水考虑，还是从提高江宁区城镇居民饮用水水质与人民健康水平等方面需要考虑，双闸水源厂粉末活性炭投加项目都是十分必要的。

三、项目实施计划

1.水厂工艺流程

注：涂黑部分为水源厂工艺流程

根据双闸水源厂的具体情况，在已有设施的空隙地块上设置应急处理设施。具体投加点如下：

2.实施计划

·2010年3月～2010年9月：完成方案设计及调研工作；

·2010年12月：完成项目申请报告编写工作，并上报政府有关部门；

·2011年1月1日～2011年2月28日：完成立项审批工作；

·2011年3月1日～2011年4月15日：完成初步设计；

·2011年4月16日～2011年5月16日：进行主体设备（粉末活性炭系统设备）招标；

·2011年6月1日至2011年8月15日：完成施工图设计；

·2011年8月16日～2011年9月15日：进行土建及其余设备的招标；

·2011年10月1日至2011年12月30日：项目施工；

·2012年1月1日至2012年3月30日：項目开始调试、验收

目前该工程仍处设备安装阶段，约半个月后可以调试。

四、本工程的难点和创新点

粉末活性炭水处理的工艺关键主要有两点：

1.最佳投加点的选择

粉末活性炭的投加点一般设在吸水井处（如南京水厂）、快速混合处或滤池的进水口处。在吸水井处投加，炭水混合接触时间充分，但与混凝相干从而增加了粉末活性炭的使用量；在快速混合处或絮凝过程中投加，有可能存在絮凝体对粉末活性炭的包裹作用；在滤池前投加，虽然避免了粉末活性炭与混凝的相干和絮凝体的包裹。

而双闸水源厂这次将投加点设在一级泵房和配水井之间的管道上，确保粉末活性炭与原水的充分混合。

2.确保粉末活性炭分散

粉末的活性炭加入水中以后，颗粒的分散程度将直接影响其吸附效果，颗粒的分散程度主要取决于炭粒的自凝聚和水利搅拌强度。而现有实际生产中往往忽略了粉末活性炭的自凝聚作用，认为只要在宏观上混合均匀即可，故而粉末活性炭的吸附效果得不到充分的发挥。

双闸水源厂的粉末活性炭投加系统采用湿式投加方式，即将粉末活性炭配制成浓度为5%的浆液，由计量泵输送至投加点，工艺流程为：上料——储料——制备活性炭浆液（投料和供水）——混合搅拌——由计量泵定量投加至投加点。其中混合搅拌后，利用高压离心式水泵进行抽吸加压，利用水泵中高速旋转紊动的水流，将结团炭粒打开，再有计量泵投加，全过程实现自动化的同时确保粉末活性炭充分分散。

双闸水源厂的粉末活性炭水处理项目预计2012年3月份可能使用，其使用的效果以及对其优化操作有待进一步观察和研究。

参考文献：

[1]王荣昌，论粉末活性炭水处理工艺的优化，城市公用事业，1999年第5期，第13卷.

[2]王爱平，刘中华，活性炭水处理技术及在中国的应用前景，昆明理工大学学报，2002年第27卷第6期.

[3]许静，黄肖容，惰贤栋，王立栋，活性炭水处理技术及其再生方法，广东化工，2005年第9期.

（作者单位：南京江宁水务集团有限公司）