摘要：在實驗室對幾種粉末活性炭單獨去除水中嗅味進行了實驗和研究，并對另外幾種去除水中臭味的方法進行了實驗，結果表明用高錳酸鉀預氧化后，再投加粉末活性炭比只用粉末活性炭去除水中嗅味的效果較好。
　　關鍵詞：粉末活性炭,臭味,研究
　　1前言
　　石家莊市地表水廠的水源地崗南水庫和黃壁莊水庫每年在夏末秋初存在臭味超標問題，引發用戶投訴，為改變這種狀況，優化出廠水水質，我們成立了科研小組，對去除嗅味進行了研究。
　　目前，去除水中嗅味的技術主要有以下幾種：一是單純利用活性炭吸附。由于目前活性炭種類繁多，性能差別較大，使許多水廠在選用活性炭上存在盲目性，如選型不當可能導致運行費用大幅增加；二是采取高錳酸鉀預氧化與活性炭吸附聯用方法。由于地表水廠采用入廠水預加氯、出廠水加氯消毒，而氯使藻類的胞內有機物釋放量增加，水的嗅味加強。有研究表明，高錳酸鹽復合藥劑的作用雖也會使藻體細胞遭到破壞，釋放到水中的有機物增多，但同時由于高錳酸鹽復合藥劑各組分間的協同氧化作用使得嗅味物質分解，并與復合藥劑中某些成分絡合得到去除，同時作用過程中會生成溶解度極低的新生態水合二氧化錳，新生態水合二氧化錳對有機物能起到一定的吸附作用，因而會使水中的嗅味物質降低，表現為嗅味強度顯著降低。三是利用脫色除臭劑除味。四是利用脫色除臭劑和粉末活性炭聯用。我們對上述幾種方案分別進行了實驗。
　　2實驗過程
　　2.1粉末活性炭吸附除味
　　2.1.1實驗中采用的粉末活性炭產品種類有以下幾種：唐山產U-301（木質）、U-306（混合）、U-308（煤質）；山西產特種活性炭；河南產脫色除臭劑（W—5）；河南產物理洗粉狀活性炭782-A型（木質）。
　　2.1.2先對唐山產U-301、河南產782-A型兩種木質活性炭和唐山產U-306混合型活性炭進行吸附除味試驗。
　　A、唐山產U—301（木質）型粉末活性炭。模擬石家莊市地表水廠生產工藝進行實驗室小試(即六聯混凝燒杯實驗)，原水取自黃壁莊水庫。每個燒杯中先投加不同量的粉末活性炭分別，2分鐘后投加混凝劑聚合氯化鋁15mg/L，沉淀2小時后測定上清液的水質。從實驗結果可以看出當原水臭和味為三級時，活性炭投加量達到9mg/L時，處理后的水臭味基本不明顯。但由于木質活性炭質比重較小，試驗過程中在水面漂浮較多，沉淀效果不好，考慮到在生產中可能加重濾池負擔，因此不建議投加木質活性炭。
　　B、河南產782-A型（木質）粉末活性炭和唐山產U-306型（煤質木質混合）粉末活性炭。試驗原水取自黃壁莊水庫，試驗過程及活性炭、藥劑的投加量同A。從結果可以看出，河南產782-A投加到12.5mg/L時，處理后的水樣基本無味；唐山產U-306煤質木質混合型粉末活性炭，投加量到12.5mg/L時，處理后的水基本無味，且水面漂浮的礬花、粉碳較少，其可以選為除味藥劑。
　　2.2高錳酸鉀預氧化與活性炭吸附聯用除味
　　2.2.1確定預氧化所需的高錳酸鉀投加量
　　原水取自黃壁莊水庫，投加不同量的高錳酸鉀，反應時間為2小時，試驗結果表明，從投加0.2mg/L到0.7mg/L時，原水均不顯色，根據試驗結果，暫選0.3mg/L和0.5mg/L為與粉末活性炭聯用時高錳酸鉀的投加量。
　　2.2.2高錳酸鉀預處理與粉末活性炭聯用。
　　試驗中分別采用唐山產U-301、河南產782-A型木質活性炭，唐山產U-306混合型炭，唐山產U-308煤質炭、山西產特種活性炭五種活性炭與高錳酸鉀聯用進行除味試驗。原水取自黃壁莊水庫，模擬石家莊地表水廠制水工藝進行燒杯混凝實驗。
　　2.2.2.1唐山U-301型（木質）
　　每個燒杯原水中先投加高錳酸鉀0.5mg/L，反應30分鐘后，再投加不同量的粉末活性炭反應2分鐘后，再在每個燒杯中投加PAC15mg/L，沉淀2小時后測上清液的水質。實驗結果顯示活性炭投加到7.5mg/L時，處理后的水基本無味，證明活性炭與高錳酸鉀聯用比單純投加活性炭效果好，但同樣存在活性炭漂浮水面現象。
　　2.2.2.2河南782-A型（木質）
　　每個燒杯原水中高錳酸鉀的投加量為0.3mg/L，其它步驟同上，試驗結果表明活性炭投加到7.5mg/L時，處理后的水基本無味，但由于其比重小，在水面漂浮較多。
　　2.2.2.3唐山U-306型(混合)
　　每個燒杯中先投加0.3mg/L的高錳酸鉀，其它步驟同上，當原水臭和味為四級時，投加0.3mg/L高錳酸鉀預處理，U-306煤質木質混合型粉末活性炭投加到7.5mg/L，處理后的水基本無味，效果不錯，水面礬花漂浮也不多。
　　2.2.2.4唐山U-308型（煤質）
　　每個燒杯中先投加0.3mg/L高錳酸鉀反應30分鐘，其它步驟同上，試驗結果表明，同樣條件下U-308需要投加到10mg/L處理后的水基本無味，效果不如U-306好。建議將唐山U-306煤質木質混合型粉末活性炭為主要研究對象。
　　2.2.2.5唐山U-306（混合）與山西產特種活性炭對比
　　前三個燒杯中投加粉末活性炭U-306，投加量分別為2.5、5、10mg/L，后三個燒杯中投加特種粉末活性炭，投加量分別為2.5、5、10mg/L，2分鐘后投加PAC10mg/L，沉淀2小時后測定上清液的水質。實驗結果顯示，U-306與特種粉末活性炭投加到10.0mg/L時，對2-MIB的去除率分別是73.7%、57.5%，U-306比特種粉末活性炭去除率高16.2%，唐山U-306煤質木質混合型粉末活性炭去除嗅味的效果比山西特種活性炭好。
　　2.3脫色除臭劑除味實驗
　　每個燒杯中分別投加不同量的脫色除臭劑，2分鐘后投加聚合氯化鋁10mg/L，沉淀2小時后測定上清液水質，脫色除臭劑投加量到3.0mg/L時，處理后的水基本無味。但因為脫色除臭劑含有高錳酸鉀，因此處理后的水會顯色。
　　2.4脫色除臭劑（w-5）與粉末活性炭（U-306）聯用除味
　　由于脫色除臭劑含有高錳酸鉀因此使水顯色，為了保證除味效果，且不增加出廠水的色度，我們只能降低脫色除臭劑的投加量，再投加唐山U-306煤質木質混合型粉末活性炭。
　　A、分別投加試驗，原水取自黃壁莊水庫，先投加2mg/L的脫色除臭劑W-5，反應攪拌30分鐘后，再分別在每個燒杯中投加不同量的粉末活性炭U-306的量，2分鐘后投加聚合氯化鋁15mg/L，沉淀2小時后測定上清液水質，當W-5投加量為2mg/L，U-306活性炭投加2.0mg/L時處理后的水基本無味，因此二者聯用的效果比兩者單獨投加時好。
　　B、同時投加W-5和U-306試驗、與單獨投加U-306進行對比實驗。原水取自加藥間，在1、2、3#燒杯中同時投加W-5和粉末活性炭，4、5、6#投加U-306粉末活性炭。從上表可以看出，同時投加W-5和U-306對嗅味的去除效果，反而不如單獨投加U-306的除味效果好。
　　結合A、B兩試驗結果，可以看出W-5與活性碳同時投加，活性炭會吸附一部分W-5中的高錳酸鉀，使高錳酸鉀的氧化作用減弱，影響了它作為氧化劑對于水中有機物的去除效果。因此兩者同時投加的處理效果不好。應該先投加W-5反應半小時左右，再投加粉末活性炭效果會好一些。
　　3除味實驗結論
　　3.1、將現有的活性炭逐個進行了實驗室小試，發現木質活性炭的除味效果最好，但由于它質輕，在水面漂浮較多，考慮到會增加過濾池的負擔，所以在水廠工藝中不建議采用；唐山U-306型粉末活性炭除味效果較好，當原水嗅味四級時，U-306投加量10.0mg/L左右，處理后的水基本無味。
　　3.2、高錳酸鉀與粉末活性炭聯用比單用粉末活性炭效果好，當原水嗅和味為四級時，投加0.3mg/L高錳酸鉀反應攪拌30分鐘，U-306煤質木質混合型粉末活性炭投加到7.5mg/L，處理后的水基本無味。
　　3.3、脫色除臭劑（w-5）與粉末活性炭（U-306）聯用效果不錯，當w-5投加量為2mg/L，U-306活性炭投加量為2.0mg/L時處理后的水基本無味。
　　3.4、高錳酸鉀、脫色除臭劑與粉末活性炭U-306不可同時投加，如同時投加會降低除味效果。
　　通過對幾種粉末活性炭的研究，我們了解了不同類型活性炭的投加時間、投加量和投加過程，對水廠的工藝有很大的指導作用，為水廠能根據原水水質情況及時更改工藝提供了詳實的實驗室依據，對優化出廠水具有重要的意義，該項實驗結果值得推廣與應用。