污水处理技术工艺

活性炭在水处理中的应用

发布日期:2019-05-08 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

据统计,我国工业废水年排放量约为8*108立方米,不仅含有氰化物等剧毒成分,还含有铬、锌、镍等金属离子。

废水的处理方法有化学沉淀、电解质和膜处理等。介绍了活性炭的吸附特性。活性炭表面积大,物理吸附和化学吸附功能高。因此,活性炭吸附在废水处理中得到了广泛的应用。具有效率高、效果好的特点。

活性炭

活性炭是一种特殊处理的活性炭,具有众多的小孔和巨大的比表面积,每克活性炭的表面积为500~1500平方米。

活性炭具有较强的物理和化学吸附功能,同时具有解毒作用。其解毒效果是利用其大面积,将毒素吸附在活性炭的微孔中,从而防止毒物的吸收。同时,活性炭可以与多种化学物质结合,从而防止这些物质的吸收。

1活性炭的分类

生产中使用了许多种活性炭。一般制成粉末或颗粒。

粉末活性炭吸附能力强,制备方便,价格低廉,但再生困难,不能重复利用。

粒状活性炭较为昂贵,但回收后可重复使用,使用时工作条件较好,操作管理方便。因此,在水处理[1]中使用了更多颗粒状活性炭。..

2活性炭吸附

活性炭吸附是指利用活性炭固体表面吸附水中的一种或多种物质,以达到净化水质的目的。

影响活性炭吸附的三个因素

吸附容量和吸附速率是衡量吸附过程的主要指标[2]。吸附容量通过吸附量来测量。吸附速率是指每单位时间吸附的物质的质量,以吸附剂的单位重量计。在水处理中,吸附速率决定了废水和吸附剂之间的接触时间。

活性炭的吸附能力与活性炭的孔径和结构有关。一般来说,粒径越小,孔扩散速率越快,活性炭的吸附能力越强。

污水的ph值和温度也会影响活性炭的吸附。..吸附反应通常是放热反应,因此低温有利于吸附反应。

当然,活性炭的吸附能力与污水的浓度有关。在一定温度下,活性炭的吸附容量随吸附物质平衡浓度的增加而增大。

活性炭在污水处理中的应用

由于活性炭对水预处理要求高,活性炭价格昂贵,在废水处理中,活性炭主要用于去除废水中的微量污染物,实现深度净化。

1活性炭处理含铬废水

铬是一种电镀量大的金属材料。六价铬在不同pH值的废水中以不同的形式存在。

活性炭具有非常发达的微孔结构和高比表面积。它具有很强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的cr(vi)。活性炭表面有大量的含氧基团,如羟基(-oh)和羧基(-cooh)。它们都具有静电吸附功能,并在cr(vi)上产生化学吸附。可用于电镀废水中的cr(vi)处理。吸附废水可达到国家排放标准。

结果表明,溶液中Cr(VI)的质量浓度为50 mg/L,pH=3,吸附时间为1。在5h时,活性炭的吸附性能和对Cr(VI)的去除率均达到最佳效果。

因此,活性炭处理含铬废水是活性炭在溶液中对Cr(Ⅵ)进行物理吸附和化学还原的结果。活性炭吸附性能稳定,处理效率高,操作成本低。具有一定的社会效益和经济效益。

2活性炭处理含氰废水

在工业生产中,金银湿法提取,化学纤维生产,焦化,氨合成,电镀,气体生产等行业使用氰化物或副产物氰化物[6],因此在生产过程中必须排放一定量的含氰化物废水。

活性炭用于废水净化已有相当长的时间,越来越多的文献报道活性炭用于含氰废水的处理[7]。但是,由于Cn和HCn在活性炭上的吸附能力较小,一般为3mgCn/Gac-8mgCn/Gac(视品种而定),不具有成本效益。

3活性炭处理含汞废水

活性炭具有吸附汞和含汞化合物的能力,但其吸附能力有限,仅适用于处理汞含量低的废水。如果汞的浓度高,可以通过化学沉淀来处理。经过处理后,它含有约1毫克/升的汞,在高浓度时可达2-3毫克/升,然后再用活性炭进一步处理。

4活性炭处理含酚废水

含酚废水来自石油化工厂、树脂厂、焦化厂以及炼油和化工厂。实验结果表明,活性炭对苯酚的吸附性能良好,温度升高不利于吸附,吸附容量降低,但达到吸附平衡的升温时间缩短。活性炭的投加量和吸附时间最优,在酸性和中性条件下,去除率变化不大;在强碱性条件下,苯酚去除率急剧下降,碱度越强,吸附效果越差。

活性炭处理含甲醇废水

活性炭可以吸附甲醇,但吸附能力不强,仅适用于处理甲醇含量低的废水。工程操作结果表明,混合物的COD可从40 mg / L降至12 mg / L以下,甲醇的去除率为93.16%-100%。出水水质可以满足锅炉海水淡化系统的进水量。水质要求。

6炼油厂的深度处理

炼油厂含油废水经隔油、气浮和生物处理后,再经砂滤和活性炭过滤处理。废水中苯酚含量由生物处理后的0.1 mg/L降至0.005 mg/L,氰化物由0.19 mg/L降至0.048 mg/L,COD由85 mg/L降至18 mg/L。

前景

随着科学技术的进步和废水处理的特殊要求,活性炭的研究逐渐从自身的孔隙结构和比表面积发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。

例如,活性碳纤维(ACF)近年来在废水处理中得到了越来越多的研究人员的关注。其粒径一般为5~20μm,其制备原理与传统活性炭制备原理相同。也就是说,纤维碳被超过800℃的水蒸气或二氧化碳活化。纤维活性炭的孔结构主要为微孔,中孔很少,几乎没有大孔,比表面积可达2500m2/g。它具有吸附和解吸速率快、吸附容量大、电导率高等特点。

实验结果表明,ACF对苯酚的吸附容量为248 mg/g,经多次再生后,吸附容量基本不变,且吸附性能优于活性炭。在室温条件下,在酸性或中性条件下,对浓度为282 mg/L的含酚模拟废水投加0.5g活性炭纤维,恒温振荡30min,苯酚去除率可达91%。

最近,已发现活性炭不仅具有吸附特性而且具有催化性能,因此开发的催化氧化方法受到越来越多的关注,其研究也在不断深入。为了提高处理效率,从催化氧化机理的研究,改变了活性炭的表面结构,提高了活性炭的能力,找到了理想的吸附剂。

结语

目前,我国采用活性炭吸附法处理污水尚处于初步发展阶段。一些相关的理论和技术还不够成熟。另外,我国目前活性炭供应相对紧张,再生设备少,再生成本高,限制了活性炭的广泛使用。不同用途需要不同功能的活性炭。

原有的活性炭产品不能满足新的要求,所以不断开发新的活性炭产品是非常重要的。因此,它需要专业人员的积极参与和政府的充分支持。采用多学科交叉、综合的研究方法,使活性炭废水处理技术朝着更加科学、美好的方向发展。

活性炭在水处理中的应用

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