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水处理行业 

发布时间:2021/5/10
水处理行业

活性炭在水处理中的应用
1.
活性炭吸附净水原理 活性炭是一种非极性吸附剂。活性炭吸附水中溶质分 子是一个复杂的过程,是几种力综合作用的结果,包括离子 吸引力、范德华力、化学杂和力。根据吸附的双速率扩散理 论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的 双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了 60%80% 活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向 均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。这些大孔隙产 生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通 的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从 而极为缓慢。微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的 扩散阻力。影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、 分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。活 性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。 活性炭可适用于去除污水中大部分有机物(如芳香族 化合物、有机氯化物),溶解的有机物通常可去除 90%以 上,生物需氧量 BOD、化学需氧量 COD 一般可去除 30% 60%;某些无机物(如某些重金属)。
2.
活性炭对城市给水的处理 水质标准最严格的是饮用水与上水源水的标准。对有 毒成分、pH 值、大肠菌、生物耗氧量等都要严格控制,不允 许有致臭的有害物质。水臭有两方面原因,一是湖泊、水库 等水源中的营养成分使浮游生物、藻类繁殖;另一原因是河 川水源因工业废水、城市废水污染造成的。自来水用活性炭 处理,可除去水中的有机杂质、各种臭味,它比用氯气、漂白 粉处理效果更好。因为水中加入氯后能形成含氯碳氢化物, 对人体有害。所以,在实际使用中常把这两种方法结合起 来,活性炭做二级处理,这不但可以有效去除水中的臭物、 有害物,而且可降低处理成本。
3.
活性炭对工业废水的处理 炼油厂所排放的废水中含有硫、油类、酚等有机物,采 用生化曝气池和木质颗粒炭移动床吸附塔综合处理,处理 后排出的水中酚含量小于 0.0lmg/L,油含量小于 0.5mg/L, 硫化物含量无,符合地面水标准,化学耗氧量低于 30mg/L。 此外,活性炭对金属元素如汞、锌、银、镐、镍、钻等也有较强 的吸附能力,能有效去除水中这些金属离子,也可以在废水 中回收这些金属。活性炭在水处理中有着广阔前途。 由于活性炭对水的预处理要求高, 因此在废水处理中,活性炭主要用来去除废水中的微量污 染物,以达到深度净化的目的。
1)活性炭处理含铬废水 铬是电镀中用量较大的一种金属原料,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表面积,具 有极强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的 Cr(Ⅵ)。 活性炭的表面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能,对 Cr(Ⅵ)产生化学 吸附作用,完全可以用于处理电镀废水中的 Cr(Ⅵ),吸附 后的废水可达到国家排放标准[3]。 研究表明:溶液中 Cr(Ⅵ)质量浓度为 50 mg/LpH = 3, 吸附时间 1. 5 h 时,活性炭的吸附性能和 Cr(Ⅵ)的去除率 均达到最佳效果。 因此,利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶 液中 Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用 的结果。活性炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高, 操作费用低,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、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰 化物,因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。 活性炭用于净化废水已有相当长的历史,应用于处理含氰 废水的文献报道也越来越多。但由于 CNHCN 在活性炭上 的吸附容量小,一般为 3mgCN/gAC8mgCN/gAC 因品种而 异,在处理成本上不合算。
3)活性炭处理含汞废水 活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有 限,只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高, 可以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,使吸附容量减小;但升高温度达到吸附平 衡的时间缩短。活性炭的用量和吸附时间存在最佳值,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,吸附效果越差。
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,只适宜于处理 含甲醇量低的废水。工程运行结果表明,可将混合液的 COD 40 mg/ L 降至 12 mg/ L 以下,对甲醇的去除率达到 93.16 %100 %,其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水 系统进水的水质要求。