活性炭濾池工藝技術(shù)及運(yùn)行維護(hù)手冊活性炭濾池作為水處理領(lǐng)域去除有機(jī)物、色度、異味及部分重金屬的核心單元，在給水深度處理、污水再生回用等場景中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其工藝性能的穩(wěn)定發(fā)揮，既依賴科學(xué)的設(shè)計與精準(zhǔn)的運(yùn)行管控，也離不開系統(tǒng)的維護(hù)體系。本手冊從工藝原理、設(shè)計要點(diǎn)、運(yùn)行管理、維護(hù)策略及常見問題處置等維度，梳理活性炭濾池全生命周期的技術(shù)要點(diǎn)，為從業(yè)者提供實(shí)操指引。一、工藝原理與核心機(jī)制活性炭濾池的凈化效能源于活性炭的吸附特性與濾池的截留、生物協(xié)同作用的耦合?；钚蕴繎{借豐富的孔隙結(jié)構(gòu)（微孔<2nm、中孔2-50nm、大孔>50nm），對污染物形成物理吸附（范德華力）與化學(xué)吸附（化學(xué)鍵合）：微孔主導(dǎo)低分子量有機(jī)物、重金屬離子的吸附；中孔負(fù)責(zé)大分子有機(jī)物、膠體的截留；大孔則為污染物擴(kuò)散提供通道。當(dāng)水體流經(jīng)活性炭層時，懸浮顆粒被濾料截留，溶解性污染物被吸附，若濾池處于好氧環(huán)境，附著的微生物還會降解部分可生化有機(jī)物，形成“吸附-生物降解”的協(xié)同效應(yīng)（即生物活性炭工藝）。濾池的水流模式（下向流、上向流）會影響傳質(zhì)效率與反沖洗效果：下向流濾池布水均勻、運(yùn)行穩(wěn)定，但懸浮物易沉積于濾層表面；上向流濾池可減少濾層堵塞，卻對布水均勻性要求更高。實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合水質(zhì)特點(diǎn)（如懸浮物含量、污染物類型）選擇流態(tài)。二、設(shè)計要點(diǎn)：從參數(shù)到構(gòu)造的科學(xué)配置（一）活性炭選型與層構(gòu)設(shè)計活性炭的材質(zhì)（椰殼炭吸附性能優(yōu)但成本高，煤質(zhì)炭性價比高）、粒度（通常8-30目，粒度小吸附速率快但水頭損失大）、碘吸附值（表征吸附能力，給水處理宜≥900mg/g）需與處理目標(biāo)匹配。濾層厚度需平衡吸附容量與水頭損失，給水處理中一般取1.5-2.5m，污水深度處理可適當(dāng)加厚（2-3m），并設(shè)置承托層（如石英砂，厚度0.3-0.5m）防止濾料流失。（二）水力與反沖洗參數(shù)濾速直接影響處理效率與周期：給水處理濾速常取8-12m/h，污水再生可取6-10m/h；當(dāng)進(jìn)水污染物濃度高或要求出水水質(zhì)嚴(yán)苛?xí)r，應(yīng)降低濾速。反沖洗需兼顧“除污”與“保料”，采用氣水聯(lián)合反沖洗時，氣沖強(qiáng)度15-25L/(m2·s)、水沖強(qiáng)度5-10L/(m2·s)，總時長8-15min；單純水反沖強(qiáng)度需提升至10-15L/(m2·s)，時長10-20min。反沖洗周期由水頭損失（通常達(dá)1.5-2.0m）或出水水質(zhì)惡化觸發(fā)。（三）池體與配水系統(tǒng)濾池池體宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（大型工程）或鋼制（小型/臨時工程），內(nèi)壁做防腐處理。配水系統(tǒng)優(yōu)先選用濾板-濾頭形式，濾頭密度≥50個/m2，確保布水均勻；若采用上向流，需增設(shè)穩(wěn)流裝置（如穿孔板）避免濾料流失。反沖洗氣管需與濾板保持合理間距（通常0.3-0.5m），防止氣水混合時擾動承托層。三、運(yùn)行管理：參數(shù)管控與過程優(yōu)化（一）進(jìn)水預(yù)處理要求活性炭濾池對進(jìn)水濁度敏感（宜≤5NTU，生物活性炭工藝≤3NTU），需通過砂濾、膜過濾等預(yù)處理去除懸浮物，防止濾層堵塞。若處理含氯水體（如自來水深度處理），需在活性炭濾池前脫氯（余氯≤0.1mg/L），避免氯與活性炭反應(yīng)降低吸附性能。（二）運(yùn)行參數(shù)動態(tài)調(diào)控濾速與吸附周期：定期監(jiān)測進(jìn)出水COD、UV???（表征有機(jī)物含量）、色度等指標(biāo)，當(dāng)出水污染物濃度升至進(jìn)水的30%-50%時，需縮短吸附周期或啟動反沖洗。水頭損失監(jiān)控：每日記錄濾池進(jìn)出口壓差，若短時間內(nèi)壓差驟增（如＞0.3m/d），需排查是否因預(yù)處理失效導(dǎo)致濾層堵塞。生物活性維持（生物活性炭工藝）：通過曝氣或回流控制溶解氧（DO≥2mg/L），定期監(jiān)測生物膜厚度（宜≤0.5mm），避免生物膜過量導(dǎo)致濾層堵塞。（三）運(yùn)行記錄與檔案管理建立《活性炭濾池運(yùn)行日志》，記錄以下內(nèi)容：水質(zhì)數(shù)據(jù)：進(jìn)出水的COD、濁度、pH、余氯（若有）等；設(shè)備參數(shù)：濾速、反沖洗時長/強(qiáng)度、水泵/風(fēng)機(jī)電流等；異常事件：出水超標(biāo)、設(shè)備故障的時間、現(xiàn)象及處置措施。日志需留存3年以上，為工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。四、維護(hù)策略：從日常巡檢到濾料再生（一）日常巡檢要點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)：檢查水泵、風(fēng)機(jī)的振動、噪音，反沖洗閥門的密封性；觀察出水感官（色度、透明度），發(fā)現(xiàn)異常立即取樣檢測。濾池表觀：下向流濾池需觀察濾層表面是否板結(jié)（若有，需提前反沖洗）；上向流濾池需檢查濾料是否流失（出水帶炭粉時需排查濾頭）。（二）定期維護(hù)計劃活性炭性能檢測：每3-6個月測定活性炭的碘吸附值、強(qiáng)度（≥90%），當(dāng)吸附性能降至初始值的80%以下時，需再生或更換。反沖洗系統(tǒng)維護(hù)：每月清理濾頭堵塞物（如生物膜、雜質(zhì)），檢查布?xì)夤艽┛资欠穸氯?，每半年對閥門做防腐、潤滑處理。濾料再生/更換：吸附飽和的活性炭可通過高溫再生（800-900℃，去除有機(jī)物）或化學(xué)再生（如NaOH溶液，去除重金屬）恢復(fù)性能；若再生成本過高或?yàn)V料損耗超5%，則整體更換。（三）應(yīng)急維護(hù)流程出水超標(biāo)：立即切換至備用濾池（若有），原濾池停止進(jìn)水，進(jìn)行強(qiáng)制反沖洗（延長反沖洗時間或提高強(qiáng)度），同步排查預(yù)處理環(huán)節(jié)。設(shè)備故障：如水泵跳閘、風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，需手動切換備用設(shè)備，關(guān)閉故障設(shè)備進(jìn)出口閥門，聯(lián)系維修人員檢修，期間需降低濾速或停止進(jìn)水。五、常見問題診斷與處置（一）出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)（COD/色度升高）原因：活性炭吸附飽和、生物膜脫落、預(yù)處理失效。處置：縮短吸附周期（如從48h調(diào)至36h），加強(qiáng)反沖洗（氣水沖時長增加2-3min）；若預(yù)處理濁度超標(biāo)，臨時投加絮凝劑強(qiáng)化預(yù)處理；吸附性能不足時啟動再生或更換濾料。（二）反沖洗后濾料流失原因：反沖洗強(qiáng)度過大、濾頭損壞、承托層亂層。處置：降低反沖洗水沖強(qiáng)度（減少0.5-1L/(m2·s)），檢查濾頭（更換破損濾頭）；若承托層亂層，需放空濾池重新鋪設(shè)承托層與活性炭。（三）水頭損失增長過快原因：進(jìn)水濁度高、生物膜過量、濾料板結(jié)。處置：加強(qiáng)預(yù)處理（如砂濾反沖洗頻率提高50%），增加反沖洗次數(shù)（從3d/次調(diào)至2d/次）；生物膜過量時，降低DO（如從3mg/L調(diào)至2mg/L）或投加殺菌劑（短期應(yīng)急）；濾料板結(jié)時，采用“氣沖+水沖+人工松動”組合