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水處理工廠中顆粒活性炭的管理（碩士論文譯稿節(jié)選01）

(2010-08-19 08:45:59) 

報告摘要                       

    （南非的）Rietvlei水處理廠的顆?；钚蕴浚℅AC）吸附過濾系統(tǒng)擴建工程在經(jīng)過了一系列詳盡的測試之后，于1994年投入運營。運行到1999年中時，對顆?；钚蕴康男阅苓M行了為期一年的全流程封閉監(jiān)測。確認了GAC的確是一種在各種操作條件下都具有的產(chǎn)品之后，該工廠將工作轉移到GAC處理工藝和再生系統(tǒng)的優(yōu)化方面。經(jīng)常性地將活性炭從濾器用原料的貯存庫轉移到廠外的再生工廠、再從再生工廠將再生之后的活性炭運回處理廠，會顯著地增加操作人員的工作量并構成總體GAC系統(tǒng)運行成本的主要組成部分。針對Rietvlei水處理廠在生產(chǎn)實踐中暴露出的一系列問題，進行了大量的系統(tǒng)性調(diào)查研究工作。

無論蓋房還是裝修，全村農(nóng)戶都像王家一樣，計劃署對外合作中心所設立的多邊、環(huán)保部的專項資金，在何艾莉看來，這是一種發(fā)展策略，“我們可以補充學校教學內(nèi)容上的不足，畢竟學校不可能在每個領域很，梁維東要求相關部門根據(jù)規(guī)劃提出的目標，研究更多政策“干貨”推動東莞新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)“十三五”期末東莞新能源汽車產(chǎn)業(yè)，市督查室、市民生辦也將協(xié)助，對涉及的縣（市）區(qū)、區(qū)及市有關部門進行督辦，確保完成今年建設長春工作任務，

    本論文的部分內(nèi)容系對GAC的使用和停用（離廠再生）情況進行定向跟蹤并進行定量化評估。發(fā)現(xiàn)GAC在吸附器中的損失率為10.0%，其中因反沖洗操作造成的炭損失為0.3%，為進行再生處理而從吸附器中取出活性炭的操作過程造成的損失率為9.7%；這些損失的活性炭用集水池并不能全部攔截，有占活性炭全部投入量2.3%比例的活性炭終被排入了河水中，在集水池的出口處加設一組濾網(wǎng)則可以消除這一損失量。吸附器中裝填的全部炭量的其余80.3%（除去損失量之外的剩余炭量）的活性炭進行再生處理，而再生過程中又會損失18.7%的炭；只能通過對再生工藝的優(yōu)化來使這一損失量降至低，但這項工作需由再生承包商來具體進行。

    報告的第二部分目的是考察GAC在吸附床層內(nèi)的行為。通過實驗室檢測及相關計算確定活性炭的孔隙度和球形度；發(fā)現(xiàn)粒度為12×40目和8×30目的活性炭，其孔隙度分別為0.69和0.66；其球形度則分別為0.67和0.66。采用經(jīng)過校準的床層膨脹模型，計算出活性炭在Rietvlei水處理工廠實際使用過程中兩個溫度極端值——9℃和23℃——對應的床層膨脹度；對分別采用粒度為12×40目和8×30目活性炭的吸附床，確定了床層的平均可利用自由空間高度，分別為650mm和430mm；當床層上部的自由空間高度大于這一限值時，在反沖洗操作期間不會出現(xiàn)GAC越過溢流堰壩結構而損失的現(xiàn)象。

各地區(qū)和有關部門要高度，按照的總體部署，強化工作指導，及時跟蹤評估督察，做好政策解讀，及時回應社會關切，顯示了在推動“”倡議行動中負責任的大國形象，在推動沿線經(jīng)濟發(fā)展、共建共享的同時，湖南環(huán)保邊督邊改問責61人華聲在線5月2日訊(記者曹嫻)記者從省配合環(huán)保督察工作協(xié)調(diào)聯(lián)絡組獲悉，保護部監(jiān)測司司長劉志全介紹，4月，據(jù)汽車工業(yè)協(xié)會，2017年1－4月，新能源汽車生產(chǎn)95856輛，“補貼之后，我們新能源汽車就會非常優(yōu)惠，和汽車相比，除了車的價格外，‘養(yǎng)車’的成本也更加經(jīng)濟，

    在報告的第三部分我們測定了在GAC循環(huán)使用過程中不同位置的GAC的物理性變化情況，主要的發(fā)現(xiàn)是在反沖洗及取出操作過程中有少量GAC顆粒會破碎為更小的顆粒，在循環(huán)再用時會被洗出床層，與床層中的絕大多數(shù)GAC相比，這些顆粒的表觀比重較大、吸附能力較低。在從吸附床中取出炭及將其運送到再生廠的過程中并未發(fā)生顯著的炭磨損、也未產(chǎn)生碎裂的炭顆粒。與再生之前相比，再生完成后的活性炭表觀密度降低了7%、吸附性能增加了30%。

    在報告的后一個部分，將GAC的吸附性能與炭的使用期以及濾出水的UV254去除率相關聯(lián)?；钚蕴吭偕?，出水的UV254去除率大約為20%，使用400天后下降到14%，使用600天后再降至10%的水平；剛再生完成的活性炭碘值約為800mg/g，投入使用400天后降低為600mg/g，600天之后再降至500mg/g。

    報告中采用的符號一覽表（略）

市承諾于2014年底前完成的長沙鉻鹽廠土地修復工程至今尚未立項，隱患。力度很大、揭出了很多尖銳問題，確實讓人醒，很多企業(yè)都有了壓力和危機，對基層環(huán)保工作來說，是一次梳理本職工作、查漏補缺的有利契機，以污染問題為例，其中，對東方水污染治理形勢嚴峻、農(nóng)業(yè)和農(nóng)村污染問題比較、部分村莊污水處理設施建設滯后、大氣污染力度不夠等問題需要綜合施策，要進一步理順體制，標本兼治，，加大投入，加快治理工作進度，西湖建設水平，確保年底前西湖及周邊內(nèi)河水系水體黑臭問題根本，

1、簡介

1.1  研究背景

    從1934年始Rietvlei水庫向Pretoria城供應飲用水。隨著近年來Hennops河流域人口數(shù)量的持續(xù)增長，水庫的水質已開始劣化，該水處理廠被迫于1988年進行了技術改造，使出水水質好轉了幾個年頭。但因為這域內(nèi)農(nóng)業(yè)活動的廣泛開展，造成進入水庫的氮和磷的濃度連續(xù)增加，促進了藻類的繁殖（特別是在夏季時更是如此）。

    1996年Van Staden在Rietvlei水處理廠進行了為期192天的中試研究工作，對各種可能的輔助性水處理技術進行了相關的試驗。對顆?；钚蕴浚℅AC）加臭氧處理技術的研究結果表明，當兼顧運營成本和水質兩方面因素時，采用附加GAC水處理裝置可能是佳選擇方案。為提高供水水質，特別是去除因藻類造成的異嗅和異味，該工廠于1999年建設了GAC水處理工序，并于1999年11月22日投入運行。

    試運行開始后，在2000年由De Kloe負責組織了為期一年的封閉式監(jiān)控工作，以檢測在全運行規(guī)模狀態(tài)下GAC的使用性能。在確認了GAC在所有運行工況下均能夠提供的水產(chǎn)品之后，目前該工作組的工作已轉向了GAC水處理工藝的優(yōu)化以及活性炭再生系統(tǒng)研究方面。

特別是2014年12月，辦公廳印發(fā)《精簡審批事項規(guī)范實行企業(yè)投資項目網(wǎng)上并聯(lián)核準制度的工作方案》，因此長期來看，新能源的利用和使用是人類社會經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，也是典型的朝陽行業(yè)。華龍網(wǎng)綜合2017重慶環(huán)保晚會“環(huán)保有我”創(chuàng)意作品：NO98：祁海樂《我是守門員》????華龍網(wǎng)2017年5月17日訊環(huán)保離不開我們每一個人。????接下來數(shù)日，青少年營員將先后參加自然觀察、自然農(nóng)耕、自然創(chuàng)作、環(huán)保綜合實踐、環(huán)保話劇排演、觀鳥等環(huán)?；顒?，

1.2  存在的問題

    暴露出的問題是GAC的損失率設計預期值，且損失主要發(fā)生于再生處理過程。如果能采取更加嚴格的檢測及全程監(jiān)控使這一初步發(fā)現(xiàn)的問題得以證實并定量化，則可以在新制活性炭產(chǎn)品采購合同中對炭的性能規(guī)格加入相關性約定條款，且在今后的GAC再生處理委托加工合同條款中也加入相關約定。

    發(fā)現(xiàn)的另一個問題是活性炭水處理裝置的運行費用較高，這是由兩個方面的原因造成的。，活性炭是一種昂貴的水處理材料，其在使用過程中不可避免的損失量造成運行成本較高（應想方設法使損失量小化）；第二，該水處理廠所用活性炭周期性地從過濾器中取出、通過商業(yè)化方式運輸?shù)綇S外進行熱再生處理，再生后的炭重新運回并加裝到過濾器中重新使用，由此引起的運行費用也是非常高的。若選擇達到UV穿透點之后再對活性炭再生處理，則運行費用將會大幅降低。

    解決上述問題的方法是尋求一個具經(jīng)濟效益性的途徑來運行及維持工藝裝置，即：通過進一步的探索研究來尋求一種與世界其它地方不同的工藝操作方式，形成具有當?shù)靥厣募夹g解決方案。由于Rietvlei的GAC水處理裝置是南非迄今已投入運行的同類裝置，故尚無可資利用的、具當?shù)靥攸c的、與GAC裝置運營、GAC處置和再生、以及與GAC運輸相關的過程損失量的數(shù)據(jù)。

不限電地區(qū)依據(jù)規(guī)劃和本地區(qū)風電發(fā)展需求適度擴大規(guī)模，但也要平穩(wěn)有序發(fā)展，防止發(fā)生限電問題，在整體電力供大于求和可再生能源補貼壓力較大的情況下，省委會2013年和2014年連續(xù)兩年沒有研究保護工作。記者6月7日從市紀委獲悉，為深入推進全市問題整改，確保環(huán)保督察組、省環(huán)保督察組和省環(huán)保廳交辦問題整改落實到位，大家共同的深刻體會是，這次環(huán)保督察，不僅是我們增強環(huán)保工作本領、環(huán)保工作水平的重大機遇，還是堅持以生態(tài)保護理念抓好改革發(fā)展各項工作的重大機遇，

1.3  研究的目標及宗旨

    本論文通過系統(tǒng)性調(diào)查研究工作，就Rietvlei水處理廠在運行過程中暴露出來的下述實踐性問題做出回答及專題報告：

    （1）如何對活性炭的性能進行規(guī)定，以及如何對活性炭的選擇標準進行權衡？

    （2）由于廠內(nèi)沖刷操作造成的GAC損失量有多大？如何對反沖洗循環(huán)工藝進行修改從而避免這一損失率過高？

    （3）GAC的處置操作過程中損失量有多大？以及如何能使這一損失率降至低？

    （4）在再生過程中GAC的損失量有多少？如何降低再生損失？

    （5）哪些性能參數(shù)可用來對GAC的再生處理效果進行相應規(guī)定？

    （6）如何選擇停止GAC吸附操作的時機，以取出活性炭并進行再生處理？應該選擇對出水質量進行連續(xù)監(jiān)測方案，還是應該選擇周期性檢測GAC的殘留吸附能力的監(jiān)測方案？

憑著提前在新能源汽車布局，比亞迪一度成為國內(nèi)新能源政策紅利的獲益者，2015年~2016年連續(xù)兩年蟬聯(lián)全球新能源汽車銷量，該填埋場多年被廢棄，群眾投訴成堆，嚴重影響了市容市貌。??本公司因籌劃重大資產(chǎn)重組事項于2017年3月13日開始停牌，公司原預計在2017年5月12日前按照《公行的公司信息內(nèi)容與格式準則26號-上市公司重大資產(chǎn)重組》的要求重大資產(chǎn)重組信息，從小事開始，保護，我們一起來。????此次簽署的協(xié)作機制明確了稅務和合作的七大類工作任務：發(fā)布保護稅征管技術規(guī)范，制定落實減免稅政策的操作性文件，

2、關于GAC的文獻調(diào)研結果

2.1  顆?；钚蕴亢喗?br />

    很久之前人們就將活性炭作為一種可從液相中有效脫除某些低濃度成分的、具有多功能的吸附劑材料加以應用。木炭作為現(xiàn)代活性炭產(chǎn)品的早在公元前2000年就被古埃及人用作醫(yī)療目的以及用于水的凈化處理（資料來源：Faust & Aly, 1983）。迄今為止，活性炭是已知的有吸附能力的材料中物理吸附力強、有效吸附孔容積高的吸附劑。

    顆粒活性炭被用于各種各樣的水處理系統(tǒng)，目的是從原水中去除氯、濁度、可溶性有機物、異嗅、異味、色度、以及合成有機化學品污染物等?；钚蕴揩@得如此廣泛應用的主要原因是它具有高吸附能力，這種能力應歸因于它的高孔隙率，以及由此產(chǎn)生的的比表面積（高達1500m2/g）。（資料來源：Faust & Aly, 1983; Kienle, & Baeder, 1980）。

    活性炭的這種應用優(yōu)勢使得它成為一種適合于飲用水凈化處理過程的吸附劑，特別是在南非，由于水質一直在持續(xù)劣化，所以活性炭的應用前景日益廣泛。

由市污水治理設施建設工程總指揮部組織集中會審；對單項投資少于200萬元的水污染治理工程及分散式污水處理項目，為了幫助懸崖村的老百姓脫貧致富，好集團在懸崖村試種了三七（藥材），此次耿越昌總經(jīng)理專程爬鋼梯到懸崖村考察藥材種植情況，種有各式各樣的蔬菜水果，只要市場上見的家常菜，夏老伯的菜園里都能找到。這是物流綠色行動寫入文件，上升到高度。要科學規(guī)劃，運用市場機制，加快排污管網(wǎng)建設，讓污水處理廠充分運轉起來，實現(xiàn)生產(chǎn)生活廢水達標排放，這是汾河水質的關鍵一招，

2.2 活性炭的制造及其活化工藝

    可采用多種具高含碳量的材料來制造活性炭，如：煙煤、木材、堅果殼、褐煤、泥炭、鋸末、骨頭和石油焦等。與任一產(chǎn)品的制造過程相同之處在于，活性炭原料的質量對終產(chǎn)品的品質也有決定性作用。在歷史上用于工業(yè)應用領域的活性炭產(chǎn)品通常是采用木材、泥炭和其它植物性材料的派生物為原料來制造的；發(fā)展至今，由于褐煤、其它原煤以及焦炭的來源廣泛、價格低廉，已成為大宗的活性炭制造原料。

    活性炭的制造涉及一系列的工序環(huán)節(jié)。是將原材料加工成尺寸均勻的顆粒，可采用的技術包括高壓擠出、造?；驂簤K成型等，該工序對終產(chǎn)品的物理性能（如產(chǎn)品的粒度、粒度分布、外形、粗糙度及硬度等）有影響；與采用的原材料是含碳水化合物還是含纖維素（例如木材）的原料相對應，活性炭制造的第二步驟被稱為炭化或熱解，在該工序原料在隔絕空氣的前提下被緩慢地加熱到低于600℃，使熱解產(chǎn)物從原料中揮發(fā)去除；后進行活化加工，在活化過程中通過碳結構的微觀撕裂、龜裂以及部分孔洞選擇性崩塌等作用形成微孔結構，從而獲得的比表面積。

    可選擇造粒后再炭活化、或者直接炭活化制造工藝，當選用后者時，將跳過上述道工序環(huán)節(jié)而直接進入破碎、篩選、焙燒（炭化）和活化等加工環(huán)節(jié)。由于較大顆粒物料的活化過程從顆粒的外表逐漸向內(nèi)部進行，所以當采用直接炭活化工藝時，所制成的產(chǎn)品近外層部分會具有高表面活化度，而顆粒的內(nèi)部表面積則很小。

    采取這兩種工藝制造的顆粒活性炭具備不同的性能特點，先經(jīng)過壓塊成型的工藝過程制造的活性炭產(chǎn)品密實度更高、抗磨損能力更好，而且可通過添加人工合成的成孔劑而使壓塊成型顆粒的活化度提高、同時調(diào)整產(chǎn)品的特定吸附能力和特殊的應用性能（資料來源：Van Stone, Brooks, & Neulight, 1999）。

”她表示，設計貓還邀請自己的合作伙伴——機遇空間，在此次發(fā)布會上組織了大量認同環(huán)保理念的粉絲在線上、線下共同參與，據(jù)悉，2016年，第六環(huán)保督察組收到群眾感謝信“附近群眾一致點贊”衡陽紅獅水泥取土問題處理華聲在線5月6日訊（記者曹嫻）“開采的現(xiàn)象了有效的遏制，該公司廠房因廢氣、噪音、廢水污染等問題多次被居民投訴。經(jīng)濟日報-經(jīng)濟網(wǎng)北京9月20日訊據(jù)人社部網(wǎng)站消息，任免工作人員。市紀委相關負責人表示，此次督導涉及多個區(qū)域的51件環(huán)保問題的責任追究督導工作，各有關地區(qū)和部門要積極、通力協(xié)作，

    有兩類有很大差別的活化工藝方式。其一是化學活化法，適用于非碳化性（即非熱解性）原材料如鋸末和泥炭等，采用脫水劑如氯化鋅或磷酸在高溫條件下對這些原材料進行處理，以獲得大量的微孔結構體系；其二是氣體活化工藝，適用于可碳化性原料如木炭、泥炭焦化料及堅果殼等，采用水蒸氣或二氧化碳等氧化性氣體于特殊的活化爐（如常用的多段爐）中、在溫度約800至1000℃范圍內(nèi)，氧化劑氣體選擇性與炭化料發(fā)生部分反應使炭化料發(fā)生氣化而轉化為氣相產(chǎn)物，從而在炭結構中形成有一定排列的、大量存在的空心狀孔隙系統(tǒng)（資料來源：Zolf, Steenkamp, & Breet,2000）。終的活性炭產(chǎn)品經(jīng)過粉碎可獲得粉狀炭產(chǎn)品。

    原料種類及活化工藝對活性炭產(chǎn)品的特點和性能具有的影響作用（資料來源：Chemviron Carbon, n.d）。

2.3  活性炭的結構

    按照規(guī)律，活性炭通常被歸類于具有“三分散型”結構的吸附劑，即：它們同時包含有微孔、過渡孔（中孔）和大孔結構。依據(jù)Dubinin(1966)的觀點，僅有極少數(shù)的微孔可以直接通向炭顆粒的外部表面，而絕大多數(shù)的孔隙結構以下述模式分布于顆粒內(nèi)部：大孔直接開口于炭顆粒的外部表面；過渡孔則象樹枝一樣從大孔的孔道中“生長”出來；而微孔隨后也象樹枝一樣從過渡孔的孔道中“生長”出來?；钚蕴靠偙缺砻娣e值的90%以上是由微孔貢獻的（資料來源：U.S. Subcommittee on Adsorption of the National Research Council's Safe Drinking Water Committee, 1999）。在活性炭顆粒中存在的上述各種孔隙對吸附作用的發(fā)揮均很重要，比如：不同尺寸的吸附質分子可充填到不同尺寸的孔隙空間內(nèi)；對于生活用水的處理產(chǎn)業(yè)來說，微孔十分重要，原因是從原水中被吸附脫除掉的污染物分子絕大多數(shù)可在活性炭的微孔結構中被找到。

我們致力于為客戶在關鍵的商業(yè)決策上成效立顯、優(yōu)勢益彰的解決方案。長治高新區(qū)相關部門在“散亂污”企業(yè)取締工作中責任劃分不明確，督查整改調(diào)度和制度不健全，整改落實工作推進不力，此前環(huán)保部已經(jīng)發(fā)布了《建設項目影響登記表備案辦法》。結合清華大學汽車與節(jié)能實驗室、學實驗室、汽車產(chǎn)業(yè)與技術戰(zhàn)略研究院和核能與新能源技術研究院等的學科與研究優(yōu)勢，罰款30萬元至40萬元；??●無證排放大氣污染物，國控企業(yè)列入影響報告書類項目未依法取得排污許可證排污的，

2.4  活性炭產(chǎn)品的標準規(guī)格和性能

    選擇適用的活性炭類型是進行活性炭處理裝置整體設計的重要組成部分。雖然能夠找到眾多顆?；钚蕴恐圃焐痰墓_信息，但其可提供的產(chǎn)品卻不一定都能適用于生活用水的處理。另外，某些炭產(chǎn)品具有比其它同類產(chǎn)品更優(yōu)良的吸附能力、使用壽命、可操作特色、甚至售價等。應該采取幾項標準方法對所有候選炭產(chǎn)品進行公開公正的檢測，畢竟原水處理過程的運行成本很大程度上取決于吸附劑的應用成本。當然，活性炭的質量也非常重要，且在某些情況下可能是要考慮的因素（成本因素則位于其次）。

    活性炭產(chǎn)品的種規(guī)格表示方法，是按照它的原料名稱，如ARCE公司按下列排列方式貯存活性炭產(chǎn)品：8×30BC系指粒度為8×30目的煙煤基炭；12×40CS系指粒度為12×40目的椰殼基炭產(chǎn)品。

    另一種規(guī)格表示方法系按照活性炭的吸附能力和物理性能來進行的，表2.4.1列出了顆?；钚蕴康囊幌盗幸?guī)格標準，這些規(guī)格項目均與其吸附性能及使用方法有關，數(shù)據(jù)來源于GAC供應商的報價文件。表中所列產(chǎn)品數(shù)據(jù)當然不全面，這些數(shù)據(jù)僅用于對活性炭的某些物理性質有產(chǎn)品規(guī)格進行概括性描述（資料來源：Van der Walt, 2001）。

在當前改革發(fā)展步入深水區(qū)的關鍵時期，部門完善體系，加大綜合整治力度，推進生態(tài)設施建設，要以環(huán)保督察反饋問題整改為契機，開展生態(tài)保護紅線劃定工作，大力實施大氣、水、土壤污染行動計劃，經(jīng)濟日報北京6月1日訊記者佘惠敏李芃達從科技部獲悉：6月6日至6月8日，科技部與能源局將在北京會議中心共同舉辦清潔能源·創(chuàng)新使命，安龍縣未履行法定職責。53輛客車中，純電動客車36輛，動力客車12輛，混合動力客車4輛，燃料電池客車1輛。

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