活性炭吸附法在废水处理中的广泛应用_1

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1、活性炭吸附法在废水处理中的广泛应用1、前言 　　据统计，我国每年排出的工业废水约为8×108m3，其中不仅含有氰化物等剧毒成分，而且含有铬、锌、镍等金属离子。废水的处理方法很多，主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等[1]，本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的表面积巨大，有很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中。而且具有效率高，效果好等特点。 2、活性炭 　　活性炭是一种经特殊处理的炭，具有无数细小孔隙，表面积巨大，每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭有很强的物理吸附和化学

2、吸附功能，而且还具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面积，将毒物吸附在活性炭的微孔中，从而阻止毒物的吸收。同时，活性炭能与多种化学物质结合，从而阻止这些物质的吸收。 2.1活性炭的分类 　　在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。 　　粉末状的活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生困难，一般不能重复使用。 　　颗粒状的活性炭价格较贵，但可再生后重复使用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭[1]. 2.2活性炭吸附 　　活性炭吸附是指利用活性炭的固体

3、表面对水中的一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。 2.3影响活性炭吸附的因素 　　吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标[2].吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。在水处理中，吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。 　　活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附能力就越强。 　　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].吸附反应通常

4、是放热反应，因此温度低对吸附反应有利。 　　当然，活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。 3、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高，而且活性炭的价格昂贵，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。 3.1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

5、中的Cr.活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基、羧基等，它们都有静电吸附功能，对Cr产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr，吸附后的废水可达到国家排放标准[4]. 　　试验表明：溶液中Cr质量浓度为50mg/L，pH=3，吸附时间1.5h时，活性炭的吸附性能和Cr的去除率均达到最佳效果[5]. 　　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。 3.2活性炭处理

6、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[6]，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[7].但由于CN_、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般为3mgCN/gAC～8mgCN/gAC[6]，在处理成本上不合算。 3.3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

7、沉淀法处理，处理后含汞约1mg/L，高时可达2-3mg/L，然后再用活性炭做进一步的处理。 3.4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。 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，只适宜于处理含甲醇量低的废水。工

8、程运行结果表明，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/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[9]. 3.6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0.1mg/L降至0.005mg/L，氰从0.19mg/L降至0.048mg/L，CO