活性炭吸附法處理各種廢水

                                                      2016年05月27日

                                                      由于大量污水的排放,我國的許多河川、湖泊等水域都受到了嚴重的污染。水污染防治已成為我國最緊迫的環境問題之一。水污染的處理有多種方法,其中吸附法是采用多孔性的固體吸附劑,利用同一液相界面上的物質傳遞,使廢水中的污染物轉移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。具有吸附能力的多孔固體物質稱為吸附劑。根據吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附。在廢水處理中所發生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現。廢水中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。本文暫且討論活性炭在廢水處理中的應用。

                                                      2.1活性炭吸附法處理印染廢水

                                                      2.1.1萃。钚蕴课椒ㄌ幚鞤MF廢水  N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一種常用的化工熔劑,被廣泛應用于聚氨酯合成革工業及醫藥、農藥等行業。由于DMF在制革生產中被大量用作熔劑使用,生產所排放的廢水中含有較高濃度的DMF。

                                                       

                                                      處理DMF廢水的方法有:活性炭吸附-二氯甲烷再生法、化學水解法和生化法;瘜W水解法與生化法都只是破壞DMF而沒有回收DMF,處理成本較高,尤其不適用于處理較高濃度的DMF廢水。對于高濃度DMF(近100g/L)的制革廢水,目前工廠多采用直接精餾處理,分離DMF與水,回收的DMF回用于生產。但該法能耗較高,當廢水中DMF濃度較低(如小于50g/L)時,回收成本將大幅度增加。

                                                       

                                                      清華大學核能技術設計研究院采用熔劑萃。钚蕴课椒,處理制革廠的高濃度DMF廢水(DMF質量濃度為93.4g/L),用三氯甲烷(CHCl3)萃取廢水中的DMF,萃取液經精餾分離回收DMF和萃取劑。研究了CHCl3對DMF的萃取效果、活性炭對萃余液的動態吸附性能、用熔劑CH2Cl2再生活性炭的效果和反復再生后活性炭的吸附效能。結果表明,用CHCl3 5級逆液萃取后,萃余液中的DMF降到1.33g/L,萃取率達96.8%。萃取液經精餾分離回收CHCl3和DMF。萃余液經活性炭吸附后COD可降到100mg/L以下。精餾過程的能耗及設備投資大大降低,全過程的總投資與老方法相當,而成本降低50%左右。經CHCl3萃取后的制革廢水用活性炭吸附法深度凈化處理,出水達國家一級排放標準。飽和活性炭經CH2Cl2洗脫、160℃空氣活化后,其吸附性能和數量基本不變,可反復使用。

                                                       

                                                      2.1.2活性炭吸附法處理染料廢水

                                                       

                                                      紡織工業的發展帶動了染料生產的發展。調查表明,全世界每年生產的染料超過70萬噸,其中的2%直接進入水體以廢水的形式排出,10%在隨后的紡織染色過程中損失。染料廢水成分復雜,水質變化大,色度深,濃度大,處理困難.染料廢水的處理方法很多,主要有氧化、吸附、膜分離、絮凝、生物降解等。這些方法各有優缺點,其中吸附法是利用吸附劑對廢水中污染物的吸附作用去除污染物.吸附劑是多孔性物質,具有很大的比表面積.活性炭是目前最有效的吸附劑之一,能有效地去除廢水的色度和COD.活性炭處理染料廢水在國內外都有研究,但大多數是和其它工藝耦合,其中活性炭吸附多用于深度處理或將活性炭作為載體和催化劑,單獨使用活性炭處理較高濃度染料廢水的研究很少;钚蕴繉θ玖蠌U水有良好的脫色效果.酸性品紅廢水的脫色最容易,堿性品紅廢水次之,活性黑B 133廢水最難.染料廢水的脫色率隨溫度的升高而增加,pH值對染料廢水的脫色效果沒有太大的影響。在最佳的吸附工藝條件下,酸性品紅、堿性品紅和活性黑B 133染料廢水的脫色率均超過97%,出水的色度稀釋倍數不大于50倍,COD小于50mg/L,達到國家一級排放標準?紤]到分離出的活性炭仍具有部分吸附能力,而且活性炭價格貴。因此,可以利用這些活性炭處理染料廢水使其達到較低的中間濃度,然后再用新的活性炭使處于中間濃度的染料廢水達到排放標準,以便減小成本。

                                                       

                                                      品紅廢水的脫色最容易,堿性品紅廢水次之,活性黑B 133廢水最難.染料廢水的脫色率隨溫度的升高而增加,pH值對染料廢水的脫色效果沒有太大的影響。在最佳的吸附工藝條件下,酸性品紅、堿性品紅和活性黑B 133染料廢水的脫色率均超過97%,出水的色度稀釋倍數不大于50倍,COD小于50mg/L,達到國家一級排放標準?紤]到分離出的活性炭仍具有部分吸附能力,而且活性炭價格貴。因此,可以利用這些活性炭處理染料廢水使其達到較低的中間濃度,然后再用新的活性炭使處于中間濃度的染料廢水達到排放標準,以便減小成本。  

                                                       

                                                      2.2粉狀活性炭處理含鉻電鍍廢水

                                                       

                                                      據統計,我國每年排出的電鍍廢水約為40×108m3,其中不僅含有氰化物等劇毒成分,而且含有鉻、鋅、銅、鎳等金屬離子。鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料,在廢水中六價鉻隨pH值的不同分別以CrO2-4,HCrO-4,Cr2O2-7等形式存在。研究發現,六價鉻有致癌的危害,其毒性比三價鉻強100倍。含鉻電鍍廢水的處理方法很多,主要有化學沉淀法、活性炭法、電解法和膜處理法等活性炭法中以粉煤灰活性炭為吸附劑、還原劑對含Cr(Ⅵ)的電鍍廢水進行了處理。

                                                      pH值對吸附量和去除率有較大影響,pH值為3左右時吸附量達到最大,Cr(Ⅵ)去除效果最好,pH值過高或過低時,粉煤灰活性炭對Cr(Ⅵ)的吸附能力較低。  吸附時間對吸附量和去除率有一定的影響,隨著時間延長,吸附量和去除率均增大,當時間為1.5h時,吸附基本完全,時間進一步延長,吸附量和去除率雖然增加但不明顯。 

                                                      來源:東莞市立凈碳業化工有限公司

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