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环保型活性炭处理工业废水的应用
编辑:安徽久泰新材料科技有限公司   时间:2019-10-08

  1引言

  中国是一个严重缺水,水资源严重浪费的国家。 随着城市化进程的加快,城市工业废水和生活废水污染问题日益严重。 加强污水处理特别是工业废水的处理尤为重要。 据统计,我国每年排放的工业废水约为8×108m3,其中不仅含有氰化物,氯酚等剧毒成分,还含有铬,锌,镍等金属离子。 废水的处理方法很多,主要是化学沉淀,电解和膜处理。 本文介绍了活性炭的吸附。 活性炭具有大的表面积以及高的物理吸附和化学吸附功能。 因此,活性炭吸附被广泛用于废水处理,效率高,效果好。

  2.环保型活性炭是经过特殊处理的木炭,具有许多细孔和大表面积,每克活性炭的表面积为500-1500平方米。 活性炭具有很强的物理吸附和化学吸附功能,还具有排毒作用。 排毒是利用其巨大的面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,从而防止了毒物的吸收。 同时,活性炭可以与多种化学物质结合以防止这些物质的吸收。  2.1活性炭的分类生产中使用的活性炭有很多类型,通常为粉末或颗粒形式。 粉末状活性炭具有很强的吸附能力,易于制备,价格低廉,但难以再生,一般不能重复使用。 粒状活性炭价格昂贵,但再生后可重复使用,具有较好的工作条件,操作管理方便。 因此,颗粒状活性炭更多地用于水处理[2]。  2.2活性炭吸附活性炭吸附是指活性炭的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。  2.3影响活性炭吸附的因素吸附能力和吸附速率是衡量吸附过程的主要指标[3]。 吸附容量通过吸附量来测量,吸附速率是指单位时间内吸附的单位重量吸附物质的质量。 在水处理中,吸附速率决定了废水与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。 通常,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力越强。 污水的pH值和温度也对活性炭的吸附有影响。 活性炭通常在酸性条件下比在碱性条件下具有更高的吸附能力[4]。 吸附反应通常是放热反应,因此低温对于吸附反应是有利的。 当然,活性炭的吸附能力与污水的浓度有关。 在一定温度下,活性炭的吸附量随着被吸附物质的平衡浓度的增加而增加。

  3.环保型活性炭在污水处理中的应用

  由于活性炭对水的预处理要求很高,且活性炭价格昂贵,因此在废水处理中,活性炭主要用于去除废水中的微量污染物,以实现深度净化。  3.1含铬废水的活性炭处理铬是大量电镀的金属原料。 在废水中,取决于pH值,六价铬以不同的形式存在。 活性炭具有发达的微孔结构和高比表面积,并具有很强的物理吸附能力,可以有效地吸附废水中的铬。 在活性炭的表面上存在大量的含氧基团,例如羟基(-OH)和羧基(-COOH),并且它们都具有静电吸附功能以化学吸附铬。 可用于处理电镀废水中的铬,吸附的废水可达到国家排放标准[5]。 试验表明,溶液中铬的浓度为50mg / L,pH = 3,当吸附时间为1.5h时,活性炭的吸附时间和铬的去除率最佳[6]。 因此,使用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中铬的物理吸附,化学吸附和化学还原的综合作用的结果。 含铬废水的活性炭处理具有吸附性能稳定,处理效率高,运行成本低,具有一定的社会和经济效益。  3.2含氰废水的活性炭处理在工业生产中,金银湿法提取,化纤生产,焦化,氨合成,电镀,煤气生产等行业都使用氰化物或副产品氰化物[7],因此一定量 在生产过程中必须排放掉含氰化物的废水。 活性炭已经用于净化废水很长时间了,关于含氰废水的处理越来越多的报道。 但是,由于CN和HCN在活性炭上的吸附能力较小,通常为3 mg CN / gAC至8 mg CN / gAC(因种类而异)[8],就加工成本而言,该成本效益不高。  3.3含汞废水的活性炭处理活性炭具有吸附汞和含汞化合物的特性,但吸附能力有限,仅适用于处理汞含量低的废水。 如果汞浓度高,则可以通过化学沉淀法进行处理。 处理后,它包含约1 mg / L的汞,当汞含量高时,可以达到2-3 mg / L,然后用活性炭进一步处理。  3.4含酚废水的活性炭处理含酚废水广泛用于石化厂,树脂厂,焦化厂和炼油厂。 实验证明,活性炭对苯酚的吸附性能好,温度升高不利于吸附,吸附能力降低。 但是,增加吸附平衡的时间缩短了。 存在最佳的活性炭量和吸附时间。 在酸性和中性条件下,去除率变化不大。 在强碱性条件下,苯酚的去除率急剧下降。 碱越强,吸附效果越差。  3.5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,仅适合处理含甲醇量低的废水。 工程运行结果表明,该混合物的化学需氧量可以从40mg / L降低到12mg / L以下,甲醇的去除率达到93.16%〜100%。它可以满足重复使用锅炉淡化系统的水质要求[9]。  3.6炼油厂分离油,气浮法和生物处理后,对炼油厂含油废水进行深度处理的方法是砂滤和活性炭过滤。 废水中的苯酚含量从0.1 mg / L(经过生物处理后)降至0.005 mg / L,氰化物从0.19 mg / L降至0.048 mg / L,COD从85 mg / L降至18 mg / L。  。  3.7含对氯苯酚废水的活性炭处理对氯苯酚是对氯苯酚,4-氯苯酚的别名,相对分子量为128.56,对氯苯酚为白色针状晶体,呈黄色或粉红色 。 具有难闻的刺激性气味,相对密度(40°C / 4°C)1.2651,沸点217°C,熔点42-43°C,闪点121°C,微溶于水,在 水(20℃)27.1g / l,易溶于苯,乙醇,乙醚,氯仿,碱溶液等,1%水溶液呈酸性。 对氯苯酚是剧毒的,当被皮肤吸收或吸入并吞咽时,剧毒。 对活组织有强烈刺激性和易燃性。 对氯苯酚是水污染物的重要来源。 如果含对氯苯酚的废水处理不当,将会对人和其他生物造成极大伤害。 因此,这种废水的处理一直是水处理研究中关注的主题。 实际工业中的含酚废水的处理方法包括化学物理化学方法和生化方法,吸附方法等,例如酚缩聚法,化学氧化法,溶剂萃取法,复合萃取法等。 该吸附方法设备简单,操作方便,纯化率高,吸附容量大,纯度回收率高,能耗低,因此在工业上得到了广泛的应用。 从环境和经济效益的角度来看,水处理技术应同时考虑资源回收和废水处理标准。 吸附是一种易于操作的理化方法,可以实现废水中有用资源的回收,适用于高浓度和低浓度废水。 但是,如果吸附剂的再生性能差且价格昂贵,则难以在实际的废水处理中广泛使用。


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