摘要：在水处理系统中，粉末活性炭对除去水中臭和味，改善水质口感效果很好；对色度、CODMn有一定的除去能力；对浊度、电导率、PH值的影响不大。
近几年来，随着工、农业生产的快速发展以及黄河沿岸周围环境诸因素的变化和影响，黄河水质每况愈下，有机物的污染尤为严重，给沿岸引用黄河水的水处理厂（特别是无碳池的水处理工艺）提出了严峻的考验。目前全国各大水厂对水中有机物的处理也没有提出很好的建议。
某引黄供水公司水处理工艺系统是典型的无碳池的例子，作为饮用水的黄河水经过处理后，其水质的各项指标须符合国家规定的标准。由于黄河沿途污染的程度不一样，每年各个季节的来水状况也不一样，污染轻的时候又不需要特殊处理水质，如果在原工艺基础上增加碳滤池，资金的投资量比较大，于是该公司根据水污染的程度，把粉末活性炭的吸附作用应用到水处理系统中，用来除去水中的部分有机物。在水处理系统中，通过投入生产运行，投加粉末活性炭对除去水中的CODMn效果较明显；滤后水的色度能降底1-2度臭味降低到0度，基本达到无味（与不加的UI系列相比较），说明粉末活性炭是较理想的改善水质的水处理剂。
1 投加方式与方案
在水处理系统过程中，水的流量控制在500m3/h，把粉末活性炭按不同剂量配成溶液，经搅拌机搅匀后，由管路导入不同的投加点。为使试验结果准确，每次投加的粉末活性炭为同一批次产品，各表检测值均在改变炭剂量时滞后4小时进行。
2 水质处理效果
1) 调试水源为水库水（引用黄河水），加炭点均在配水混合池（IV系列），分别按5mg/l、10mg/l、15mg/的量投加粉末活性炭，该加炭点的水流到水处理工艺中的混凝时间大约5分钟，然后与不加炭的Ⅲ系列相比较，其滤后水的检测平均值见表1（如图1）。
表1
| 指标名称 | Ⅲ | Ⅳ（加炭剂量15mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭剂量10mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭剂量5mg/L） |
| 色（度） | 7.6 | 6.2 | 8 | 6.39 | 7.38 | 6.38 |
| 嗅味（级） | 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 |
根据检测结果及粉末活性炭剂量与各项指标除去率的关系图可以看出，加粉末活性炭对除去水中臭和味，改善水质口感效果很好；对色度、CODMn有一定的除去能力；对浊度、电导率、氨氮、PH值的影响不大（其观测值略）。把粉末活性炭剂量为10mg/L与15mg/L观测值相对比，根据原水的各项指标分析，两者对前两项的除去效果大致相同，对处理CODMn而言，后者略好。而粉末活性炭剂量为5mg/L不能把CODMn降到标准范围内。
从关系图的曲线趋势来看，正常情况下当水源为水库水或与此水质类似时，可采用10mg/L到15mg/L的粉末活性炭剂量对水进行处理。
2) 调试水源为原黄河水，加粉末活性炭点均在配水混合池（IV系列），分别按5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L的量投加，该加炭点的水流到水处理工艺中的混凝时间大约5分钟，然后与不加炭的m系列相比较，其滤后水的检测平均值见表2。
表2
| 指标名称 | Ⅲ | Ⅳ（加炭剂量20mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭剂量15mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭剂量10mg/L） | Ⅲ | Ⅳ（加炭剂量5mg/L） |
| 色（度） | 9.5 | 7.3 | 10.3 | 8.8 | 12.3 | 10.7 | 14.4 | 13 |
| 嗅味（级） | 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 |
对于水源为黄河水而言，根据检测结果及炭剂量与各项指标除去率关系图可以看出，粉末活性炭对各项指标的影响雷同水源为水库水的结果，但随着粉末活性炭剂量的增加对水质各项指标除去效果越来越好（氨氮除外）。但对同一指标根据除去率差值与综合分析来看，类似的水源可采用粉末活性炭剂量为15mg/L对其进行处理（如图3）。
3) 调试水源为原黄河水，加粉末活性炭点在m系列滤池前，该加炭点的水流到水处理工艺中的混凝时间大约2分钟，粉末活性炭剂量为2mg/L。
根据检测结果，出水后的浊度明显升高，取水样在显微镜下观察可以看到炭粒，可能滤料被击穿。由于水中带有炭粒从而影响水的色度,，使其居高不下，因此该加炭点不适合应放弃。
4) 调试水源为原黄河水，加粉末活性炭点在溢流井，该加炭点的水流到水处理工艺中的混凝时间大约8分钟，先加10mg/L粉末活性炭的剂量，20日由10mg/L改为5mg/L其滤后水的检测平均值见表3。
表3
| 指标名称 | 原水 | 滤后水（加炭剂量10mg/L） | 原水 | 滤后水（加炭剂量15mg/L） |
| 色（度） | 12 | 9.25 | 12.25 | 8.3 |
| 嗅味（级） | 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 |
从检测结果看出，粉末活性炭能除去一定的色度，在除去嗅和味及CODMn方面效果优为显著，对氨氮的除去率也有所升高，对其它指标影响不大（检测值略）。当炭剂量由10mg/L变为5mg/L时，CODMn也没出现超标现象。说明溢流井为较佳加炭点（如图3）。
5)再在更远的距离进行投加粉末活性炭实验，结果检测值不成规律变化，且活性炭的吸附作用效果不明显。
3 总结
对黄河水而言，粉末活性炭对除去臭和味，改善水质口感有显著的效果，对色度、CODMn有一定的除去能力；对浊度、电导率、PH值、氨氮影响不大（与不加炭的系列相比较），说明粉末活性炭能除去部分有机物。就本次试验对引黄供水公司的水处理系统而言，在溢流井加粉末活性炭较少，但处理后的水质较好（符合饮用水标准），因此较佳加炭点可选择在溢流井。因而用粉末活性炭处理水，关键在于找好加炭点的位置。
此试验是在黄河水污染程度较轻的情况下进行的，当污染程度较重或水量加大时，应根据滤后水的水质情况，粉末活性炭的剂量适当增加。此结论已应用到生产中去，经过1年多的实践验证，此方法是可行的，并取得了良好的效益。