摘要：在水處理系統中，粉末活性炭對除去水中臭和味，改善水質口感效果很好；對色度、CODMn有一定的除去能力；對濁度、電導率、PH值的影響不大。
近幾年來，隨著工、農業生產的快速發展以及黃河沿岸周圍環境諸因素的變化和影響，黃河水質每況愈下，有機物的污染尤為嚴重，給沿岸引用黃河水的水處理廠（特別是無碳池的水處理工藝）提出了嚴峻的考驗。目前全國各大水廠對水中有機物的處理也沒有提出很好的建議。
某引黃供水公司水處理工藝系統是典型的無碳池的例子，作為飲用水的黃河水經過處理后，其水質的各項指標須符合國家規定的標準。由于黃河沿途污染的程度不一樣，每年各個季節的來水狀況也不一樣，污染輕的時候又不需要特殊處理水質，如果在原工藝基礎上增加碳濾池，資金的投資量比較大，于是該公司根據水污染的程度，把粉末活性炭的吸附作用應用到水處理系統中，用來除去水中的部分有機物。在水處理系統中，通過投入生產運行，投加粉末活性炭對除去水中的CODMn效果較明顯；濾后水的色度能降底1-2度臭味降低到0度，基本達到無味（與不加的UI系列相比較），說明粉末活性炭是較理想的改善水質的水處理劑。
1 投加方式與方案
在水處理系統過程中，水的流量控制在500m3/h，把粉末活性炭按不同劑量配成溶液，經攪拌機攪勻后，由管路導入不同的投加點。為使試驗結果準確，每次投加的粉末活性炭為同一批次產品，各表檢測值均在改變炭劑量時滯后4小時進行。
2 水質處理效果
1) 調試水源為水庫水（引用黃河水），加炭點均在配水混合池（IV系列），分別按5mg/l、10mg/l、15mg/的量投加粉末活性炭，該加炭點的水流到水處理工藝中的混凝時間大約5分鐘，然后與不加炭的Ⅲ系列相比較，其濾后水的檢測平均值見表1（如圖1）。
表1
| 指標名稱 | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量15mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量10mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量5mg/L） |
| 色（度） | 7.6 | 6.2 | 8 | 6.39 | 7.38 | 6.38 |
| 嗅味（級） | 1 | 0 | 2 | 1 | 1 | 0 |
| 氨氮（mg/L） | 0.48 | 0.45 | 0.41 | 0.4 | 0.46 | 0.47 |
| CODMn（mg/L） | 3.13 | 2.71 | 3.09 | 2.8 | 3.25 | 3.03 |
根據檢測結果及粉末活性炭劑量與各項指標除去率的關系圖可以看出，加粉末活性炭對除去水中臭和味，改善水質口感效果很好；對色度、CODMn有一定的除去能力；對濁度、電導率、氨氮、PH值的影響不大（其觀測值略）。把粉末活性炭劑量為10mg/L與15mg/L觀測值相對比，根據原水的各項指標分析，兩者對前兩項的除去效果大致相同，對處理CODMn而言，后者略好。而粉末活性炭劑量為5mg/L不能把CODMn降到標準范圍內。
從關系圖的曲線趨勢來看，正常情況下當水源為水庫水或與此水質類似時，可采用10mg/L到15mg/L的粉末活性炭劑量對水進行處理。
2) 調試水源為原黃河水，加粉末活性炭點均在配水混合池（IV系列），分別按5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L的量投加，該加炭點的水流到水處理工藝中的混凝時間大約5分鐘，然后與不加炭的m系列相比較，其濾后水的檢測平均值見表2。
表2
| 指標名稱 | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量20mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量15mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量10mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭劑量5mg/L） |
| 色（度） | 9.5 | 7.3 | 10.3 | 8.8 | 12.3 | 10.7 | 14.4 | 13 |
| 嗅味（級） | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 氨氮（mg/L） | 0.3 | 0.28 | 0.34 | 0.28 | 0.26 | 0.23 | 0.33 | 0.3 |
| CODMn（mg/L） | 3.57 | 3.02 | 3.44 | 3.23 | 3.46 | 3.3 | 4.25 | 4.11 |
對于水源為黃河水而言，根據檢測結果及炭劑量與各項指標除去率關系圖可以看出，粉末活性炭對各項指標的影響雷同水源為水庫水的結果，但隨著粉末活性炭劑量的增加對水質各項指標除去效果越來越好（氨氮除外）。但對同一指標根據除去率差值與綜合分析來看，類似的水源可采用粉末活性炭劑量為15mg/L對其進行處理（如圖3）。
3) 調試水源為原黃河水，加粉末活性炭點在m系列濾池前，該加炭點的水流到水處理工藝中的混凝時間大約2分鐘，粉末活性炭劑量為2mg/L。
根據檢測結果，出水后的濁度明顯升高，取水樣在顯微鏡下觀察可以看到炭粒，可能濾料被擊穿。由于水中帶有炭粒從而影響水的色度,，使其居高不下，因此該加炭點不適合應放棄。
4) 調試水源為原黃河水，加粉末活性炭點在溢流井，該加炭點的水流到水處理工藝中的混凝時間大約8分鐘，先加10mg/L粉末活性炭的劑量，20日由10mg/L改為5mg/L其濾后水的檢測平均值見表3。
表3
| 指標名稱 | 原水 | 濾后水（加炭劑量10mg/L） | 原水 | 濾后水（加炭劑量15mg/L） |
| 色（度） | 12 | 9.25 | 12.25 | 8.3 |
| 嗅味（級） | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 氨氮（mg/L） | 0.2 | 0.13 | 0.29 | 0.12 |
| CODMn（mg/L） | 4.02 | 2.72 | 3.87 | 1.7 |
從檢測結果看出，粉末活性炭能除去一定的色度，在除去嗅和味及CODMn方面效果優為顯著，對氨氮的除去率也有所升高，對其它指標影響不大（檢測值略）。當炭劑量由10mg/L變為5mg/L時，CODMn也沒出現超標現象。說明溢流井為較佳加炭點（如圖3）。
5)再在更遠的距離進行投加粉末活性炭實驗，結果檢測值不成規律變化，且活性炭的吸附作用效果不明顯。
3 總結
對黃河水而言，粉末活性炭對除去臭和味，改善水質口感有顯著的效果，對色度、CODMn有一定的除去能力；對濁度、電導率、PH值、氨氮影響不大（與不加炭的系列相比較），說明粉末活性炭能除去部分有機物。就本次試驗對引黃供水公司的水處理系統而言，在溢流井加粉末活性炭較少，但處理后的水質較好（符合飲用水標準），因此較佳加炭點可選擇在溢流井。因而用粉末活性炭處理水，關鍵在于找好加炭點的位置。
此試驗是在黃河水污染程度較輕的情況下進行的，當污染程度較重或水量加大時，應根據濾后水的水質情況，粉末活性炭的劑量適當增加。此結論已應用到生產中去，經過1年多的實踐驗證，此方法是可行的，并取得了良好的效益。