摘要：活性炭滤池滤料的更换对滤池高效、低成本运行起着关键性的作用。本文通过工程实例结合文献研究，对活性炭滤池滤料的更换步骤进行简介，为活性炭滤池滤料的更换提供参考。
随着人们对生活质量要求的不断提高，对安全饮用水的要求日益剧强烈，然而随着工农业的快速发展，严重污染了饮用水水源。一些城市水源已经无法符合饮用水水源的标准，部分地表水已经失去了作为饮用水水源的功能，近50%以上的水质降为Ⅳ类以下水体。因此，根据目前水源水质的特征，对微污染水源的净化处理已经成为目前迫切需要解决的问题。
臭氧-生物活性炭技术是给水深度处理中较有效的办法之一，它将臭氧的纯化学氧化、活性炭的物理和化学吸附、生物的降解作用以及臭氧的杀菌消毒等四种给水处理技术的优点糅合，是一种新型给水处理技术，被广泛的应用在饮用水处理上，如今这一技术已经成为了全世界给水深度处理中的主流。
在臭氧——生物活性炭给水深度处理技术应用中，活性炭滤料的更换是保证该技术有效、低成本运行的关键。
臭氧——生物活性炭给水深度处理工艺延长了活性炭的使用寿命，但随着活性炭使用时间的延长，其净水能力将逐渐下降，当活性炭滤池出水不能满足给水厂出水水质要求时，给水企业面临着活性炭滤料换新或者滤料再生后重复使用的选择。
1.活性炭更换步骤
活性炭具有很强的吸附性能，在其保存和运输过程中，应采用防紫外线材料制成的牢固且不易破损的包装袋，并避免与挥发性物质同时存放。活性炭滤池更换滤料一般分以下几个步骤：滤料的清除、滤池的清洗、池内各部件的检查、滤池的消毒、池内标高的测定、滤料的铺装、浸泡及冲洗、滤池的调试。以浙江省某现代化水厂更换滤料为例简述滤料更换过程。
1.1工程概况
浙江省某现代化水厂炭滤池为V型滤池，共分8格，单格有效过滤面积120m2。采用双层滤料，上层为活性炭，厚度为1.8m；下层为石英砂滤料，过滤层厚0.5m。至2016年7月份已运行四年多，对炭滤池内滤料进行指标分析，碘值、亚甲蓝值已远远低于现代化水厂需再生的指标要求，同时CODMn去除率由35.62%降低至28.80%，且该水厂滤池在运行过程中存在严重的“跑炭”现象，该水厂决定更换滤池滤料。
通过公开招标，内蒙古某活性炭公司承担该水厂炭滤池换炭总包项目，新滤料为内蒙古鄂尔多斯地区生产的8×30目压块破碎炭，该产品具有丰富的孔隙结构、微孔发达且中孔、次微孔较多，且高亚甲蓝值的特点，适合于给水深度处理用。
1.2更换步骤
1.2.1原滤料的清除
先进行滤池反冲洗，直至目视反洗排水清澈为止，冲洗完毕后关闭进水阀、清水阀、反冲洗阀门，打开排水阀及滤池放空阀，待滤池放干后，施工人员沿梯子下到池底。为防止破坏池内各部件，施工人员站在竹排/平板上操作。上料时，在池边搭小型支架，上安滑轮，利用滑轮将活性炭用蛇皮袋拉上来。按照“水平移动，等厚清除”的原则将滤料清除。
当发现炭砂混合层时停止清除，使滤池充水，同时进行气洗，使得滤料重新分层，再将水排掉，待滤池放干后，施工人员再进行施工，继续将表层活性炭清除，如此反复进行，当炭砂交界面混杂厚度在5cm左右时方可停止，此时活性炭滤料清除完毕。按照活性炭滤料清除原则，将炭砂混合层、砂层等清除。
1.2.2池壁、排水槽的清洗
施工人员由入孔进入清水渠内，用高压水枪冲洗配水支管，对于堵塞严重的配水支管，将支管锯开，冲洗干净后用胶粘接。洗刷清水渠，将渠内泥沙打扫干净。
1.2.3滤头、滤板检査、标高测定及“拉毛”的修复
检查每一个滤头，更换已坏的滤头，去除滤头上的包裹物，修复滤板间的缝隙，对滤头进行统一标高调整，使其尽可能处于同一水平面，并通过布气试验进行检验，以防止反冲洗时气量和水量不等，引起冲洗强度不均，造成滤池局部积泥和冲洗水量的浪费，增加制水成本。
检查所有配水支管有无松动、断裂，检查配水支管有无压盖，对松动的管子用配套的卡子固定；检查池壁上的“拉毛”是否完好，检查确认合格。“拉毛”修复方法：使用粉刷用的辊子蘸水泥浆（掺108胶）在池壁上滚一遍，如果效果不好，等硬化后再做一至两遍，以满足2-3mm的厚度要求。
1.2.4画线
以“拉毛”上顶端及其标高为基准，在池壁上标记每层滤料应铺装的厚度。先由一人在池壁上每隔3米标点，按照已标点的高度由两人将一细绳拉一水平线，第三人在池壁上画线。后用米尺核定所画线是否水平。
1.2.5铺装承托层
铺装承托料时，铺装顺序按“粒径由大到小、层层铺装”的原则进行，铺装过程中为避免损坏滤池的配水、配气系统，将承托料装入铁桶或完整的砾石成袋地吊入池底，施工人员站在竹排/平板上用铁锹均匀轻撒承托料，严禁由高向低把承托料倾倒至配水、配气系统或下一层承托料上。铺完一层后用木条将表面刮平，然后反冲洗至少3遍，满足当滤池充水至内壁水平线时，承托层顶面与水面的高度差值小于10mm，承托层顶面高于与低于水面的面积之和应小于10%的条件为止。
承托料铺装完毕后，用滤池设计上限冲洗强度进行冲洗，开始冲洗时使用小冲洗强度冲洗3min以上，停止冲洗前先逐渐降低冲洗强度。排水后，刮除承托料表面的轻物质和细颗粒。
1.2.6铺装滤料
（1）滤池消毒。活性炭填充之前将活性炭滤池产水注入池内，同时加入浓度为15mg/L的氯水对滤池进行浸泡，浸泡24h将滤池水放空后，反复冲洗滤池直至冲洗出水不含余氯为止。
（2）滤料浸泡。根据滤池容积与活性炭堆积比核算活性炭总装填量，按铺装承托层的原则进行活性炭的铺装。施工人员撒入活性炭要均布全池，根据实际情况铺装至一定高度后用木条摊平，直至达到设计高度。投入后立即加入一定量不含余氯的滤后水至炭层上约30cm进行活性炭浸泡。浸泡过程中每24h用竹竿搅动炭层观察其夹杂空气泡情况，同时配合短时间、低强度的气冲，一方面对炭层进行翻动；另一方面预先磨去炭粒尖角等易被磨去的部分，避免运行过程中炭粉的泄露。如此反复进行，直至炭层无明显空气泡逸出时浸泡结束。
（3）滤料冲洗。在浸泡过程中，所有的细小颗粒和未被浸透的炭会慢慢的浮上水面。为使炭层中的细小颗粒和未被浸透的炭得以去除，炭粒孔隙中的空气被置换出来；同时水洗使活性炭pH降低至中性，保证产水指标，浸泡完毕后需要对活性炭进行数次反冲洗。
在反冲洗过程中要严格控制反洗流量，同时定时检测反冲洗水的浊度、pH，开始反洗时浊度高达80NTU、pH高达10.30，反冲洗至反洗水浊度＜2NTU、pH＜9.0可停止反洗。冲洗的同时进行膨胀率的测定，炭床膨胀率控制在25%-30%时，既能保证无“跑炭”现象，同时可达到较佳的冲洗效果。
根据现场运行参数核算，每吨活性炭耗水约20-25m3可将反洗水浊度降至2NTU以下；每吨活性炭耗水约250-300m3可将活性炭pH降低至9.0。由上述数据看出，用户在进行更换活性炭时需要大量的水，对于用水的来源及反洗水的去向需要提前规划。
2.总结
活性炭滤池滤料更换/再生依据主要有出水水质、使用年限、取样检测等方法，给水厂结合实际情况进行选择。
活性炭滤池更换滤料一般分以下几个步骤：滤料的清除、滤池的清洗、池内各部件的检查、滤池的消毒、池内标高的测定、滤料的铺装、浸泡及冲洗、滤池的调试。
根据现场运行参数核算，每吨活性炭耗水约20-25m3可将反洗水浊度降至2NTU以下；每吨活性炭耗水约250-300m3可将活性炭pH降低至9.0。给水厂在进行更换活性炭时需要大量的水，对于用水的来源及反洗水的去向需要提前规划。