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1 应用状况
粉末活性炭在给水处理中的使用已有70年左右的历史。自从美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后，活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明：粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物，三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果，对色、嗅、味的去除效果已得到公认。
粉末活性炭在欧、美、日等国应用很普遍，美国80年代初期每年在给水处理中所用粉末活性炭约2.5万t，且有逐年增加趋势。我国60年代末期开始注意污染水源的除嗅、除味问题。粉末活性炭在上海、哈尔滨、合肥、广州都曾试用过。近年来，我国对粉末活性炭的研究和应用逐渐重视，同济大学、哈尔滨建筑大学等都作了较为深入的研究，已取得不少实用性成果。
粉末活性炭应用的主要特点是设备投资省，价格便宜，吸附速度快，对短期及突发性水质污染适应能力强。
2 制约技术应用的瓶颈
根据我们的研究表明：自来水厂中应用粉末活性炭吸附技术，是一项非常有前景的技术。但是，由于未能很好地解决该技术在应用方面存在的局限性，难以发挥粉末活性炭技术的优势，导致技术应用不能达到实际效果。在自来水厂中的应用必须解决理论依据和应用两大类问题。
2.1 理论上应解决的问题
(1)根据水厂原水的水质状况，特别是有机物分子量的分布状况，确定投加粉末活性炭的炭种(见图1)。
图1 不同炭种对有机物去除效果的影响
(2)根据水厂的实际水质情况，确定合理、经济的投加量(见图2)。
图2 不同PAC投加量对有机物去除效果的影响
(3)根据水厂现有的生产工艺，确定合适、合理的投加点及投加方式，以解决粉末活性炭与混凝剂吸附竞争的矛盾，提高粉末活性炭使用效率(见图3)。
图3 不同投加点PAC对有机物去除效果的影响
作为一种普遍性的规律，由图1，图2，图3可以知道：在相同条件下，不同的粉末活性炭炭种对有机物吸附处理的能力相差较大(去除率相差16%)。同样，根据水厂制水工艺的特点，不同投加点的影响也较大，这主要是由于原水的特性以及混凝与吸附竞争的结果，而投加量的确定在工程应用中应根据目标期望值(出厂水CODMn)以及运行成本来综合考虑。
粉末活性炭投加作为一种应急性的措施，在一些水厂已经得到了尝试，但对该技术的应用成效褒贬不一。我们的研究表明：针对水厂各异的实际情况，必须很好地探索解决上述三个问题的合适方式；特别是针对不同的处理工艺流程，选择合理的投加点和投加方式是至关重要的。因此在该技术的应用方面，必须引起足够的重视，才能经济、有效地发挥粉末活性炭除污染的作用。
2.2 工程应用中应解决的问题
(1)应用中粉尘飞扬的污染问题。在自来水厂应用中，由于粉末活性炭在诸多环节如装卸、拆包、配制、投加过程中劳动强度大、容易引起粉尘飞扬，造成工作环境恶劣，操作人员抵触情绪较强，也成为制约粉末活性炭技术应用的一个关键的、实质性的问题。
根据资料报道，有些自来水厂采用负压配制投加方式进行粉末活性炭投加。该方式已经基本解决了粉尘污染的问题，但仍难以避免粉末活性炭(20 kg/袋)在搬运、拆包过程中造成的粉尘飞扬以及劳动强度大的问题，特别是处理能力大于10万m3/d的自来水厂，每小时的粉末活性炭用量一般在60 kg左右(以投加量15 mg/L计算)。
(2)应用中精确制备和定量投加粉末活性炭的问题。为稳定粉末活性炭吸附除污染的效果，应在一定范围内尽量保证投加计量的准确，这不仅关系到处理效果，也与制水成本密切相关。根据合适的参数建造的整个粉末活性炭储存、配制、投加设备或系统必须能很好地防止在各个环节造成的不稳定因素，如在输送投加过程中的堵塞问题，会造成流量不稳定，从而影响除污染的效果。 | 