焦炭及其改性吸附预处理焦化废水的试验研究

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1、第35卷第l0期水处理技术Vol_35NO．102009年10月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENT0ct．．200955焦炭及其改性吸附预处理焦化废水的试验研究孙慧芳，和彬彬，郭栋生(山西大学环境与资源学院，山西太原030006)摘要：采用经化学改性前后的焦炭对焦化废水进行吸附预处理，并对其吸附性能进行了检测。结果表明，焦炭对焦化废水中的COD、挥发酚、氨氮和氰化物均有一定的去除效果，分别为相同条件下活性炭对上述污染物去除率的15．48％、16．41％、39．47％和172．84％。化学改性可使焦

2、炭对焦化废水中氨氮和氰化物的吸附性能明显的提高，其中HNO改性对焦炭吸附废水中氨氮和氰化物能力的增加效果显著，对氨氮的吸附常数从未改性前的0．0097L·mg增加为0077L·mg；对氰化物的吸附常数从未改性前的0．0024L·mg。增加为0．0739L·mg～。KOH改性对焦炭吸附废水中氰化物能力的增加效果明显，对氰化物的吸附常数从未改性前的0．0024L·mg增加为0．0955L·mg～。关键词：焦炭；改性；吸附；焦化废水中图分类号：TQ424．X784文献标识码：A文章编号：1000．3770(2009)10

3、—055—04焦化废水是工业废水中较难处理的一类废水。1试验部分由于其污染物浓度相对较高，在采用传统的生物方法1．1焦炭的粒度以及焦化废水的组成处理之前，常需要对原水进行稀释处理，这样既浪费试验所用的焦炭和焦化废水来自山西省太原市水资源，同时也增加了废水处理量。因此采用合适的某焦化厂。焦炭经破碎、洗涤和干燥后，经筛子分离，方法对废水进行前处理，使其污染物浓度能满足生化截取粒径为833～165lm的焦炭作为吸附材料。焦处理系统的进水要求，在水处理工艺中十分重要。化废水中COD为3137．28mg·L～，挥发酚质量浓度

4、吸附法具有高效快速、操作简单、无二次污染等为491．31mg·L-，氨氮质量浓度为168．44mg·L～，氰优点【1]，常用的吸附材料活性炭因其再生繁杂、处理成化物质量浓度为23．27mg·L～。本高等缺点仅在焦化废水的深度处理中得到应用；而1．2试验方法焦炭作为一种产品，回收再生方便，且具有相对较大吸附速率的测定：取8个250mL洁净锥形瓶，各的比表面积，是焦化，一用作废水吸附预处理最理想的移取200mL水样，准确称取8份8g吸附剂，同时加材料。因此研究焦炭对焦化废水中主要污染物的吸附入锥形瓶中。将锥形瓶放入电热

5、恒温振荡培养箱中，性能，特别是通过改性等方法，增加其对废水中主要在25℃的条件下分别振荡2、4、6、8、tO、20、30、40的极性化合物氨氮的吸附能力，对于解决焦化废水经min。待振荡吸附完成后分别测定水样中的COD、挥生物处理后氨氮仍然作为主要的超标化合物的问题，发酚、氨氮以及氰化物的含量，计算吸附剂对每种污具有十分重要的意义。染物的吸附速率和吸附平衡时间l5】。HNO，改性处理常用来增加炭质吸附剂的含氧吸附等温线的测定：取8个250mL洁净锥形瓶，官能团，尤其是羧酸的含量圈。KOH处理能够增加炭各移取200m

6、L水样，称取2,4、6、8、10、12、l4、l6g吸质吸附剂的中孔容积[31，同时也能增加含氧官能团的附剂，分别加入8个锥形瓶中。将锥形瓶放入电热恒温量问。研究采用HNO、KOH分别和联合对焦炭进行改振荡培养箱中，在25℃的条件下振荡到污染物浓度不性处理，侧重探讨了小同处理方式与增强焦炭对极性变为止。待振荡吸附完成后分别测定水样中的COD、物质的吸附性能之间的关系。挥发酚、氨氮以及氰化物的含量，绘制吸附等温线[51。收稿日期：2009．02—27作者简介：孙慧芳(1986-)，女，硕士研究牛，研究方向为环境化学；

7、联系电话：13754861074：E—mail：sunhuifang9@163．tom联系作者：郭栋生，教授；联系电话：0351—7010175；E—mail：dongsguo@SXU．edu．cn56水处理技术第35卷第l0期1．3活化方法学方程拟合后均得到良好的直线，说明吸附剂对试验采用模拟熄焦的过程进行活化。将一定幂COD的吸附过程以一级扩散反应为主罔。的焦炭在马福炉中加热剑900~C[e，将其取}{I后迅速根据Freundlich等温办程式X／m=KC取对数倒入一定体积质量分数为3％的HNO溶液中，冷却方程

8、得：后将焦炭取出，用去离子水洗涤，充分去除残留的log(X／m1=logK+(1／n)logC(1)HNO，。将洗好的焦炭在温度为l00℃的烘箱中烘4h，式中：X／m为单位重量吸附剂对COD达到平衡使焦炭充分干燥l2l。时的吸附量，K为下限吸附量，1／n为吸附容量指数，KOH活化过程同HNO，所用KOH溶液的质C为处于平衡状态下的剩余COD。量分数也为3％；