针对常规处理对溶解性有机物去除能力有限，深度处理投资及运行费用高、占地大等问题，本课题将活性炭吸附、生物降解、混凝沉淀功能集成在一个工艺单元上，开发出新型活性炭回流高效沉淀工艺。原理为在混凝沉淀单元中初始投加大量活性炭，在混合液中形成高浓度活性炭，通过沉淀、浓缩和污泥回流，延长活性炭在体系中的停留时间，充分利用活性炭吸附和生物载体作用，强化对溶解性有机物的去除。每日仅补充因排泥损失的活性炭，折算到原水，投加量低。主要性能指标达到以下水平。 1）沉淀出水浊度稳定在1NTU以下； 2）投炭量12.8mg/L时，CODMn去除率为48%~60%，接近臭氧活性炭工艺水平，比普通沉淀工艺高26%，比传统投加粉炭（无初始投加，每天均匀投炭20mg/L）高17%； 3）对半挥发性小分子有机物（GC-MS检测）去除率达95%。 4）若仅达到与传统投加粉炭（均匀投加20mg/L）相同的CODMn去除率31%~43%时，投炭量6.4mg/L，仅为传统投炭量的32%，节约了68%。 5）本工艺在混凝沉淀基础上仅增加粉炭投加和污泥回流设施，按10万m3/d水厂计，工程费用约650万元，直接运行费用约0.15元/m3,占地约500m2,若采用臭氧-活性炭深度处理工艺，工程费用约5000万元，直接运行费用约0.22元/m3，占地约2600m2,前者比后者占地省80%，投资省85%，运行费用省30%。 本课题创造性与先进性体现在： 1）初始投加多量活性炭，形成高浓度活性炭混合液，并在池中循环，延长活性炭在池中停留时间，强化对溶解性有机物的去除效果。该活性炭利用模式具有创新性。 2）推导出回流泥炭的数学模型，取得了补炭、混合液活性炭浓度、炭龄等一些重要关系式，具有创新性和现实的设计和运行指导意义。 3）占地少，运行成本低，投资省，性能指标和经济指标具有先进性。 4）课题提出了本工艺结合新建工程和改造工程实施模式，具有现实意义。 本工艺占地小，成本低，且运行可根据需要启动或停役，非常适合土地紧张的新建和改造项目，对高有机物污染和季节性变化明显原水针对性强。目前已在多个工程中使用，取得了较好的经济社会效益。 1）绍兴市应急备用水厂一期工程，设计规模20万m3/d，采用"高锰酸钾预氧化＋新型活性炭回流高效沉淀池＋V型滤池＋液氯消毒"工艺。调试期间CODMn去除率达50%，粉炭投加折合仅8mg/L。 2）平湖市古横桥水厂三期工程，设计规模5万m3/d，采用"悬浮填料生物预处理＋新型活性炭回流高效沉淀池＋V型滤池＋二级臭氧-活性炭＋液氯消毒"工艺，新型活性炭回流高效沉淀工艺CODMn去除率达50%以上，已运行2年。 3）青浦第三水厂一期工程设计规模10万m3/d，采用"预臭氧+新型活性炭回流高效沉淀+臭氧活性炭 +浸没式超滤膜＋次氯酸钠消毒"。原水CODMn高时，可启动粉炭回流，减少臭氧活性炭工艺单元的去除负荷。