活性炭过滤器原理及其应用
宋丽萍 � (能源动力厂 )
摘 � 要 � 介绍 GHTA - 320活性炭过滤器的工作原理,及该设备在软水制取过程中的运行操作
和注意事项。
关键词 � 活性炭过滤器 � 软水 � 运行操作
1� 前言
活性炭过滤器被广泛应用于生活用水及食品工
业、化工、电力等工业用水的净化、脱氯、除油和去臭
等。当原水悬浮物含量小于 30~ 50mg / l时, 可用作
离子交换软化 (或除盐 )工艺的预处理。能源动力厂
软水站有 3台 GHTA - 320型活性炭过滤器,处理水
量 85m3 /h, 运行流速 10m /h, 活性炭粒径 1�5 ~
3�0mm、厚度 2000mm。主要工艺
流程
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:来水 �全自动
自清洗过滤器�清水泵 �活性炭过滤器 �逆流再生
钠离子过滤器�软水供水泵�用户。
2� 活性炭过滤器原理
活性炭过滤器的介质是活性炭,它是由木炭、优质
煤或各种果壳等经高温焙烧和活化制成。活性炭中有
很多毛细孔连通,因此比
表
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面积大,据测试, 1克活性炭
有 500~ 1000m2的表面积。这些微孔有强烈的吸附作
用,能够吸附、去除水中的色素、有机物、余氯、胶体和
微生物等,从而提高水的透明度、降低浊度等。
活性炭吸附有机物是先在其颗粒表面形成一层
平衡的表面浓度,再把有机物吸附到活性炭颗粒内。
活性炭脱氯不完全是物理吸附, 它会使余氯进一步转
化为碳的化合物,其反映机理为:
C l2 + H2O= HC l+ HOC l� � HOC l�HC l+ [O ]
原子氧与碳原子由吸附状态迅速的转变成化合
状态:
C+ 2[ O] = CO2
氯与活性炭的综合反应:
C + 2C l2 + 2H 2O = 4HC l+ CO2
因此,活性炭在整个吸附脱氯过程中不存在吸附
饱和问题, 只是损失少量的炭, 所以活性炭脱氯可以
运行很长时间。
3� 活性炭过滤器应用
能源动力厂软水站采用逆流再生钠离子交换器
制取软水。钠离子交换器内部装有强酸阳树脂,运行
时水由上部送入, 由下部流出, 用 Na型阳离子交换
树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子,钠离子与阴离
子组成溶解性强的钠盐,达到水软化的目的。在离子
交换过程中, 对树脂影响最严重的是氧化剂和有机
物,氧化剂以活性余氯为主, 有机物以腐殖酸或富维
酸为主。树脂氧化后颜色变浅、体积变大、易破碎,树
脂的交换容量将降低,树脂上碳链氧化断裂产物脱落
下来后, 变为可溶性物质, 使水质降低。树脂被有机
物污染的特征是交换容量下降, 再生后正洗所需时间
延长,树脂颜色变浅, 系统的出水水质变坏。因此水
必须经活性炭处理后才能进入离子交换系统。经活
性炭过滤器过滤后, 可保证出水余氯 ! 0�1ppm, SD I
! 4,符合离子交换进水要求,有效预防树脂受到有害
物质的污染或破坏。
4� 活性炭过滤器运行
活性炭过滤器开启前必须将过滤器充满水,即先
开启进水阀、排气阀, 等排气阀排出水时再开启出水
阀,关闭排气阀转入正常运转。
活性炭过滤器的运行流程: 重新投入的活性炭过
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滤器�正洗 �制水 �用户; 运行一段时间后, 活性炭
的吸附能力减弱, 滤后水中余氯 > 0�1mg / l或浊度 >
3NTU,此时应对过滤器进行反洗、静置、正洗, 然后使
过滤器处于备用状态,等待下一次的启用。活性炭过
滤器示意图见图 1。
图 1� 活性炭过滤器示意图
4. 1� 正洗
当过滤器一段时间不用又投运时, 需先进行正
洗:开排气阀,略开进水阀, 调整流量至额定值 1 /4左
右 (约 20m3 /h) ;至排气阀出水后,关闭排气阀, 开启
正洗排水阀,调整流量至额定值 (约 80 m3 /h ); 当出
水浊度小于 1NTU时正洗合格,正洗时间 5~ 10m in。
4. 2� 制水
打开出水阀,关闭正洗排水阀,调整流量至额定
值 (约 80 m3 /h), 开始制水,即可送至各用户。
4. 3� 设备反洗
4. 3�1� 反洗
检查反洗水箱是否在高液位,关闭进水阀、出水
阀;开启泵前后及管路上串联的阀门,运行反洗泵;开
反洗进水阀、反洗排水阀,调整反洗流量至额定流量
值 (约 250 m3 /h) ,以活性炭不被冲跑为宜, 至进出水
浊度相同为止,反洗时间 10~ 15m in。
4. 3�2� 静置
关反洗进水阀、反洗出水阀、停反洗泵,静置 3 ~
5m in。
4. 3�3� 正洗
操作同 4�1所述, 时间 10~ 20m in。
4. 3�4� 备用
开排气阀,关正洗排水阀、进水阀。
5� 注意事项
1) 系统应定期检测,主要检测流量、压力、浊度、
余氯等,发现异常应立即处理。
2) 活性炭过滤器最高工作压力为 0�6MPa,一般
运行压力不大于 0�2MPa,如发现工作压力达到正常
运行的 1�2倍以上,应立即开启活性炭过滤器的反洗
排水阀降压。
3) 当出水水质达不到使用要求时, 需要停止在
用活性炭过滤器,开启备用过滤器。
4) 过滤器运行初期出水指标不合格为正常现
象,运行 3~ 5m in即可恢复正常。
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