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活性炭在水处理设备中的应用

责任编辑:admin 人气:发表时间:2019-5-28 21:11:42

 据统计,我国每年排出的工业废水约为8×108 m3 ,其间不只含有氰化物等剧毒成分,并且含有铬、锌、镍等金属离子。 

  废水的处理办法许多,首要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等,本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的外表积巨大,有很高的物理吸赞同化学吸附功用。因而活性炭吸附法被广泛运用在废 水处理中。并且具有功率高,作用好等特色。 

 前景 随着科学技能的前进和废水处理的特殊要求,活性炭的研讨从本身的孔结构和比外表积逐步开展到研讨外表官能团对活性炭吸附功能的影响。

  例如,活性炭纤维(简称ACF)近年来在处理废水方面受到了科研工作者的重视,它的直径一般为5~20μm,其制备原理与传统的活性炭制备相同,即将纤维状碳在800℃以上用水蒸气或二氧化 碳活化处理。纤维状活性炭的孔隙结构以微孔为主,中孔很少,简直没有大孔,比外表积可达 2500m2/ g.具有吸赞同脱附速率决,吸附容量大,导电性高级特色。

  试验标明,ACF对苯酚的吸附容量为248 mg/g,吸附饱和后经多次再生吸附容量简直不变,吸附功能比活性炭好。室温时,在酸性或中性条件下,向100mL浓度为282mg/L的含酚模仿废水投加 活性炭纤维0.5g,恒温振荡30 min,苯酚去除率可达91%。

  最近,人们发现活性炭不只有吸附特性,同时表现出催化特性,由此而开展起来的催化氧化法日益受到重视,其研讨也在不断深化。为了进步处理功率,从研讨催化氧化机理动身,改变活性 炭的外表结构,进步活性炭的才能,寻找理想的吸附剂。

  活性炭

  活性炭是一种经特殊处理的炭,具有很多细微孔隙,外表积巨大,每克活性炭的外表积为500-1500平方米。

  活性炭有很强的物理吸赞同化学吸附功用,并且还具有解毒作用。解毒作用就是运用了其巨大的面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,然后阻挠毒物的吸收。同时,活性炭能与多种化学物质 结合,然后阻挠这些物质的吸收。

 1、活性炭的分类 在生产中运用的活性炭种类有许多。一般制成粉末状或颗粒状。 粉末状的活性炭吸附才能强,制备简单,价格较低,但再生困难,一般不能重复运用。 颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复运用,并且运用时的劳动条件较好,操作管理方便。因而在水处理中较多采用颗粒状活性炭[1].

 2、活性炭吸附 活性炭吸附是指运用活性炭的固体外表对水中的一种或多种物质的吸附作用,以到达净化水质的目的。

 3、影响活性炭吸附的要素 吸附才能和吸附速度是衡量吸附进程的首要目标[2].吸附才能的巨细是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位分量吸附剂在单位时刻内所吸附的物质量。在水处理中,吸附速度决议了污水 需求和吸附剂接触时刻。 活性炭的吸附才能与活性炭的孔隙巨细和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附才能就越强。 污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量[2].吸附反响通常是放热反响,因而温度低对吸附反响有利。 当然,活性炭的吸附才能与污水浓度有关。在必定的温度下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的进步而进步。

  活性炭在污水处理中的运用 因为活性炭对水的预处理要求高,并且活性炭的价格昂贵,因而在废水处理中,活性炭首要用来去除废水中的微量污染物,以到达深度净化的目的。

 1、活性炭处理含铬废水 铬是电镀中用量较大的一种金属质料,在废水中六价铬随pH 值的不同分别以不同的形式存在。 活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比外表积,具有极强的物理吸附才能,能有效地吸附废水中的Cr ( Ⅵ) .活性炭的外表存在大量的含氧基团如羟基(- OH) 、羧基(-COOH) 等,它们都 有静电吸附功用,对Cr ( Ⅵ) 发生化学吸附作用。完全能够用于处理电镀废水中的Cr ( Ⅵ) ,吸附后的废水可到达国家排放标准。 试验标明:溶液中Cr ( Ⅵ) 质量浓度为50 mg/ L , pH = 3 ,吸附时刻1. 5 h 时,活性炭的吸附功能和Cr ( Ⅵ) 的去除率均到达最佳作用。 因而,运用活性炭处理含铬废水的进程是活性炭对溶液中Cr ( Ⅵ) 的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的成果。活性炭处理含铬废水,吸附功能稳定,处理功率高,操作费用低, 有必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,金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均运用氰化物或副产氰化物[6],因而在生产进程中必定要排放必定数量的含氰废水。 活性炭用于净化废水已有适当长的历史,运用于处理含氰废水的文献报导也越来越多[7].但因为CN_、HCN 在活性炭上的吸附容量小,一般为3 mgCN/ gAC~8 mgCN/ gAC (因种类而异) ,在 处理本钱上不合算。

 3、活性炭处理含汞废水 活性炭有吸附汞和含汞化合物的功能,但吸附才能有限,只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高,能够先用化学沉淀法处理,处理后含汞约1mg/L,高时可达2-3 mg/L,然后再 用活性炭做进一步的处理。

 4、活性炭处理含酚废水 含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。经试验证明:活性炭对苯酚的吸附功能好,温度升高不利于吸附,使吸附容量减小;但升高温度到达吸附平衡的时刻缩短。 活性炭的用量和吸附时刻存在最佳值,在酸性和中性条件下,去除率变化不大;强碱性条件下,苯酚去除率急剧下降,碱性越强,吸附作用越差。

 5、活性炭处理含甲醇废水 活性炭能够吸附甲醇,但吸附才能不强,只适宜于处理含甲醇量低的废水。工程运行成果标明,可将混合液的COD 从40 mg/ L 降至12 mg/ L 以下,对甲醇的去除率到达93.16 %~100 % , 其出水水质能够满足回用到锅炉脱盐水体系进水的水质要求。

 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,在经砂滤和活性炭过滤深度处理。废水的含酚量从0.1 mg/L(经生物处理后)降至0.005 mg/L,氰从0.19 mg/L降至0.048 mg/L,COD从85 mg/L 降至18 mg/L。

  结语 

  当时我国运用活性炭吸附法处理废水的办法处于初始开展阶段。一些有关的理论和技能还不行成熟。并且,在我国,现在活性炭的供应比较严重,再生设备少,再生费用高,约束了活性炭的 广泛运用。不同运用需求不同功用的活性炭。 原有的活性炭产品不能满足新的要求,因而不断开发新的活性炭产品就显得十分重要。所以,它需求专业工作者的积极参与和政府的鼎力支持,采取多学科交叉与交融的研讨办法,使活性炭 处理废水技能向着愈加科学夸姣的方向开展。

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