活性碳在废水处理中的运用

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活性炭在水处理中的应用

活性炭在水处理中的应用

活性炭在水处理中的应用一、前言水是人类生活不可或缺的资源,同时也是人类健康和工业生产的关键因素。

然而,随着经济的发展和人口的增加,水污染日益严重成为人类面临的一个严峻问题。

活性炭作为一种有效的水处理材料,其应用越来越广泛,在提高水处理效果、减少污染物排放、保护水资源等方面都具有重要的意义。

本文将结合国内外文献和实际案例,介绍活性炭在水处理中的应用及其优缺点。

二、活性炭概述活性炭(Activated Carbon,简称AC)是一种多孔性的吸附材料,主要由可燃材料制成,如木材、竹材、果壳、煤炭等,通过炭化和活化过程制成。

活性炭的特点是孔隙分布均匀、孔径范围广、比表面积大、吸附性强,广泛应用于气体、液体、固体的吸附和分离。

活性炭根据其制备方法和应用领域的不同,可以分为硬质活性炭、软质活性炭和粉状活性炭等。

三、活性炭在水处理中的应用1. 活性炭在净水中的应用活性炭在水处理中的主要应用是净水。

由于活性炭具有高效的吸附能力和强大的污染物去除能力,能够有效地去除水中的有机物、气味、色度等污染物,提高水的质量,保护人类健康。

在一些传统的净水工艺中,如混凝沉淀法、过滤等方法,都很难去除水中难以分解的有机物和微量污染物,而活性炭能够大量吸附这些污染物,保证水的净化效果。

同时,活性炭还可以去除水中的异味和氯气,提高水的饮用性。

2. 活性炭在废水处理中的应用除了在净水方面使用,活性炭在废水处理中同样具有广泛的应用。

废水中含有各种有机化合物、氨氮、重金属等高浓度的污染物,废水排放对环境造成严重的污染。

有些高难度的废水处理过程需要借助活性炭的强大吸附能力,才能获得最终的净化效果。

(1)废水的预处理活性炭对废水中的悬浮物、泥沙、颗粒污染物等能够快速吸附,提高废水的澄清度和透明度,为后续的处理提供了便利条件。

(2)去除有机物活性炭能够高效地去除废水中的各种有机物。

可以通过物理吸附和化学反应两种方式来去除有机物。

依据处理工艺的不同,活性炭可以直接置于废水中,或者通过传统的反应槽、活性池、氧化池、生物反应器等方式来进行废水处理。

活性炭吸附技术在水处理中的应用

活性炭吸附技术在水处理中的应用

活性炭吸附技术在水处理中的应用活性炭吸附技术在水处理中的应用引言:随着人口的增加和工业化的快速发展,水污染问题日益严重。

而水是人类生存的基本需求,水质的安全与否直接关系到人们的健康和生活质量。

因此,水处理成为当今社会重要的环保问题之一。

活性炭吸附技术作为一种有效的水处理方法,被广泛应用于水污染控制和治理中。

本文将从活性炭吸附技术的原理、应用领域以及未来发展等方面进行探讨。

一、活性炭吸附技术的原理活性炭是一种具有高吸附性能的材料,其主要成分是碳元素。

活性炭的表面积极大,可提供大量的吸附位点,因此能够吸附溶液中的各种有机和无机物质。

活性炭吸附的基本原理是通过表面的微孔和介孔结构,以及吸附性能强的活性炭微观孔隙对水中的杂质进行吸附和分离。

一般来说,活性炭吸附的过程可分为物理吸附和化学吸附两种方式。

物理吸附是指杂质与活性炭之间的静电作用和凡德华力等非化学性吸附力作用,而化学吸附则是指活性炭表面的官能团与杂质之间形成化学键。

二、活性炭吸附技术的应用领域1.水处理中的有机污染物去除:活性炭吸附技术广泛应用于饮用水、工业废水和城市污水处理中,能有效去除水中的有机污染物,如有机溶剂、农药、臭味物质等。

活性炭能够与这些有机物发生吸附作用,有效减少水中有机物质的含量,提高水质。

2.重金属离子的吸附:活性炭对重金属离子具有良好的吸附能力,能够吸附水中的汞、铅、铬等重金属离子。

这些重金属离子对人体健康有害,如果直接排放到环境中,会对生态系统产生不可逆转的损害。

因此,利用活性炭吸附技术对重金属离子进行去除是一种非常有效的方法。

3.药物残留的去除:随着人们在医疗和畜牧业中广泛应用的药物,药物残留问题日益突出。

这些药物残留可能对人类和生态系统造成潜在的风险。

通过活性炭吸附技术,可以有效去除水中的药物残留物,保障饮用水和水环境的安全。

三、活性炭吸附技术的未来发展尽管活性炭吸附技术已经在水处理中取得了显著效果,但仍然存在一些挑战和限制。

活性炭在污水处理

活性炭在污水处理

活性炭在污水处理活性炭是一种具有特殊物理和化学性质的材料,因此在污水处理领域,其应用十分广泛。

在本文中,我们将探讨活性炭在污水处理中的作用、其种类、应用方法以及存在的问题和解决方案。

一、活性炭在污水处理中的作用活性炭具有出色的吸附性能,能够吸附污水中的有机物、重金属、色素、异味等有害物质。

同时,它也能够去除水中的氯、氟、铵等离子,并使水呈碱性,有利于后续的处理。

因此,很多行业都选择使用活性炭对污水进行处理,包括化工、轻工、食品、医药等。

二、活性炭的种类常见的活性炭可分为以下几类:1. 活性炭颗粒:这是一种常见的活性炭,其颗粒大小、孔径大小、比表面积等均有不同,适用于不同的处理情况。

2. 活性炭纤维:这种活性炭结构类似于织物,具有较大的表面积和吸附率。

3. 活性炭膜:这种活性炭形式类似于薄膜,适用于多种设备的处理方式。

4. 活性炭生物膜:这种活性炭结构与污水处理系统中的生物膜类似,在吸附之外还能够进行生物降解。

5. 活性炭球:这种活性炭颗粒呈球状,结构紧致,可在高压力条件下使用。

三、活性炭在污水处理中的应用方法1. 活性炭吸附法利用活性炭颗粒对污水进行吸附,将污水中的有害物质固定在活性炭孔道内,使其从水中分离出来。

常用于化工、食品、饮料工业等的处理中。

2. 活性炭生物吸附法通过将活性炭颗粒与生物菌群结合后,使用微生物降解污物质,同时污水也会在活性炭孔道内吸附,在微生物的作用下进行分解,达到净化的目的。

3. 活性炭滤床法以活性炭为材料,对污水进行定向的滤床过滤。

这种方法通常用于废气与废水的处理中,通过不同的滤床装置的设计,可以使污染物达到清除的目的。

四、活性炭在污水处理中的存在问题及解决方案1. 活性炭的再生问题活性炭在吸附有害物质时,其孔道内部会逐渐充满废物,影响其吸附效率。

虽然可以通过再生来提高其使用寿命,但经过多次再生后活性炭的吸附效率会逐渐降低。

解决方案:使用先进的活性炭再生技术,如循环流化床再生、流量反转再生等,可以提高活性炭的再生效果,从而达到延长活性炭使用寿命的目的。

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用活性炭是一种具有高度孔隙结构和吸附能力的材料,广泛应用于污水处理领域。

其应用主要包括吸附去除有机物、去除重金属离子、调节水质pH值等方面。

以下是对活性炭在污水处理中的应用进行详细介绍。

1. 吸附去除有机物活性炭的孔隙结构提供了大量的吸附表面,能够有效吸附有机物质。

在污水处理中,活性炭可以用于去除有机废水中的有机物、色素、油脂等。

通过物理吸附作用,活性炭能够将有机物质从污水中吸附到其表面,并实现去除的效果。

2. 去除重金属离子活性炭还可以用于去除废水中的重金属离子,如铅、铜、镉等。

这是因为活性炭具有良好的离子交换能力和选择性吸附性。

重金属离子可以通过吸附或离子交换与活性炭表面发生作用,从而将其从废水中去除。

3. 调节水质pH值活性炭具有一定的酸碱中和能力,可以用于调节废水中的pH值。

在污水处理过程中,有时废水的pH值过高或过低,会对后续处理工艺产生不利影响。

活性炭可以通过吸附或反应与废水中的酸碱物质发生作用,从而实现pH值的调节。

4. 增加生物降解性活性炭在水体中释放出微量的有机物质,这些有机物质可以促进废水中的微生物生长,增加生物降解性。

活性炭作为生物载体,在污水处理中可以提供微生物附着的基质,促进微生物的繁殖和降解有机物的活性。

5. 除臭作用活性炭还可以用于废水的除臭处理。

废水中的恶臭物质可以通过活性炭的吸附作用被去除,从而改善废水的气味。

综上所述,活性炭在污水处理中具有广泛的应用前景。

其吸附能力、离子交换能力、酸碱中和能力以及增加生物降解性等特性,使其成为一种重要的污水处理材料。

活性炭的应用可以有效去除有机物、重金属离子,调节水质pH值,增加生物降解性以及除臭作用,为污水处理提供了可靠的解决方案。

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用一、引言污水处理是保护环境和维护人类健康的重要工作。

随着工业化和城市化的迅速发展,污水处理的需求越来越迫切。

活性炭作为一种常用的污水处理材料,具有良好的吸附性能和化学稳定性,被广泛应用于污水处理领域。

本文将详细介绍活性炭在污水处理中的应用方法、工艺和效果。

二、活性炭的特性活性炭是一种多孔性材料,具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构。

这些孔隙可以吸附污水中的有机物、重金属离子和颜色物质等。

活性炭的特性决定了它在污水处理中的广泛应用。

三、活性炭在污水处理中的应用方法1. 吸附法活性炭通过吸附作用将污水中的有机物质吸附到其表面,从而达到净化水质的目的。

吸附法是活性炭在污水处理中最常用的应用方法之一,广泛应用于工业废水和生活污水处理中。

2. 生物活性炭法生物活性炭是一种将微生物与活性炭结合的材料,可以同时发挥活性炭和微生物的作用。

生物活性炭法在污水处理中可以降解有机物质、去除氨氮等,具有较好的处理效果。

3. 混凝剂辅助法活性炭可以与混凝剂结合使用,通过混凝作用将污水中的悬浮物和胶体物质凝结成大颗粒,从而方便后续的过滤和分离。

混凝剂辅助法是一种常用的活性炭应用方法,可以提高污水处理的效率和水质。

四、活性炭在污水处理中的工艺流程1. 水质分析在污水处理前,需要对污水的水质进行分析,包括浊度、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、氨氮等指标。

根据分析结果确定活性炭的使用量和处理工艺。

2. 活性炭投加根据水质分析结果,确定适当的活性炭投加量,并将活性炭均匀投放到污水处理设备中。

投放后,活性炭与污水中的有机物质进行吸附作用。

3. 混凝剂投加如果需要使用混凝剂辅助法,可以在活性炭投放后,适量投放混凝剂,使污水中的悬浮物和胶体物质凝结成大颗粒。

4. 沉淀和过滤经过活性炭吸附和混凝剂辅助后,污水中的悬浮物和胶体物质会凝结成较大颗粒,然后通过沉淀和过滤工艺进行分离。

5. 消毒经过沉淀和过滤后的污水仍然可能含有微生物,需要进行消毒处理,常用的消毒方法包括氯消毒、紫外线消毒等。

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用活性炭是一种具有高度吸附能力的材料,广泛应用于污水处理领域。

它通过吸附、化学反应和生物降解等方式,有效去除污水中的有机物、重金属、色素和臭味等污染物,提高水质,保护环境。

一、活性炭的基本特性活性炭具有以下几个基本特性:1. 高度吸附能力:活性炭具有大量的微孔和表面活性位点,能够吸附各种有机物和重金属离子。

2. 大比表面积:活性炭的比表面积通常在500-1500平方米/克之间,具有很大的吸附容量。

3. 良好的化学稳定性:活性炭对酸、碱、氧化剂等具有一定的稳定性,不易被破坏。

4. 可再生性:活性炭经过再生处理后,可以重复使用,降低了成本。

二、活性炭在污水处理中的应用1. 去除有机物:活性炭可以吸附污水中的有机物,如苯、酚、甲醛等有害物质。

它能够有效去除污水中的有机物质,提高水质。

2. 去除重金属:活性炭对重金属离子具有很强的吸附能力,如铅、镉、铜等。

通过活性炭的吸附作用,可以将污水中的重金属离子去除,减少对环境的污染。

3. 去除色素:活性炭对污水中的色素有很好的去除效果。

它能够吸附污水中的色素分子,使水体变得清澈透明。

4. 去除臭味:活性炭具有很好的吸附臭味的能力,可以有效去除污水中的臭味,改善水质。

5. 去除有害气体:活性炭还可以吸附污水中的有害气体,如氨气、硫化氢等,减少对环境和人体的危害。

三、活性炭在污水处理中的应用案例1. 活性炭在城市污水处理厂中的应用:通过在污水处理厂中设置活性炭吸附装置,可以有效去除污水中的有机物、重金属和色素等污染物,提高处理效果。

2. 活性炭在工业废水处理中的应用:工业废水中通常含有大量的有机物和重金属离子,通过在废水处理系统中引入活性炭吸附装置,可以有效去除废水中的有害物质,达到排放标准。

3. 活性炭在生活污水处理中的应用:生活污水中含有大量的有机物和臭味物质,通过在污水处理设施中添加活性炭,可以去除有机物和臭味,提高水质,减少对环境的污染。

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用引言概述:污水处理是一项重要的环境保护工作,而活性炭作为一种常见的吸附剂,在污水处理中具有广泛的应用。

本文将从以下五个方面详细介绍活性炭在污水处理中的应用。

一、去除有机物污染物1.1 吸附有机物:活性炭具有高度的孔隙结构和表面积,能够吸附并去除污水中的有机物污染物,如苯、酚、酮类物质等。

1.2 解决难降解有机物:活性炭对于难降解的有机物污染物也有良好的去除效果,如农药、染料等。

1.3 去除异味:活性炭能够有效去除污水中的异味物质,提高水质的口感和卫生安全。

二、去除重金属离子2.1 吸附重金属:活性炭对重金属离子具有较强的吸附能力,如铅、镉、铬等,能够将其从污水中去除。

2.2 解决水体污染:活性炭可以应用于污水处理厂,去除废水中的重金属离子,防止其对水体造成污染。

2.3 重金属回收:活性炭吸附后的重金属离子可以通过再生处理,实现重金属的回收利用,减少环境污染。

三、去除悬浮物和颜色3.1 澄清水质:活性炭能够吸附悬浮物,减少水中的浑浊度,提高水质的澄清度。

3.2 去除颜色:活性炭对水中的色素有良好的吸附作用,能够去除水中的颜色,使水呈现透明无色的状态。

3.3 净化水体:活性炭可以应用于湖泊、河流等水体的净化工程,去除水中的悬浮物和颜色,提高水质。

四、去除有害物质4.1 去除农药残留:活性炭能够吸附农药残留物,减少农药对水体的污染,保护生态环境。

4.2 去除药物残留:活性炭对水体中的药物残留物也有良好的去除效果,减少对水环境的影响。

4.3 去除有害物质:活性炭还可以去除水中的有害物质,如重金属、有机溶剂等,提高水质的安全性。

五、提高处理效率和降低成本5.1 提高处理效率:活性炭具有较高的吸附速度和吸附容量,能够快速去除污水中的污染物,提高处理效率。

5.2 降低处理成本:活性炭的再生利用可以降低处理成本,减少对新活性炭的需求,节约资源。

5.3 增加处理周期:活性炭的再生处理可以延长其使用寿命,增加处理周期,提高经济效益。

活性炭在水处理方面的作用

活性炭在水处理方面的作用导读工业废水中含有多种有毒物质和难以生物降解的污染物,甚至含有有机物剧毒成分。

随着工业的迅猛发展,工业废水的排放量越来越大,对我们的生态环境造成了较大的影响,甚至对人类的生存造成了威胁。

活性炭具有表面积大、吸附能力强、吸附效率高等优势,在工业废水处理方面已经对其进行较多的应用。

Ol活性炭的性质活性炭属于一种经过特殊处理的炭,其表面具有无数的细小孔隙,孔隙的直径一般在2- 50nm之间,所以活性炭具有较大的表面积,每1克的活性炭,其表面积就能够达到500m2, 部分活性炭甚至能够达到1500m2,目前对于活性炭的全部应用,几乎全部以此特征为基础。

活性炭进行吸附的主要方式是物理吸附,并且活性炭的颗粒越小,其孔隙的扩散速度就越快, 该活性炭的吸附能力也就越强。

活性炭外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温,密度比水小,是多孔的疏水性吸附剂。

02活性炭的作用机理活性炭产生吸附的主要原因是固体表面上的原子力场不饱和,有表面能,因而可以吸附某些分子以降低表面能。

固体从溶液中吸附溶质分子后,溶液的浓度将降低,而被吸附的分子将在固体表面上浓聚。

活性炭的吸附特性不仅与细孔构造和分布情况有关,而且还与活性炭的表面化学性质有关。

活性炭本身是非极性的,其含量及电荷随原料组成、活化条件不同而异,低温活化(< 500。

C)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+o由于活性炭表面有微弱的极性使其他极性溶质竞争活性炭表面的活性位置,导致非极性溶质吸附量的降低,而对水中某些金属离子交换吸附或络合反应,提高了活性炭对金属离子的吸附效果。

总之,在吸附过程中,真正决定吸附能力的是微孔结构。

全部比表面几乎都是微孔构成的。

粗孔和过渡孔分别起着粗、细吸附通道作用,它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。

止匕外,活性炭吸附性质还受活性炭表面化学性质影响。

03活性炭的水处理上的作用1、降低CoD活性炭针对污水中难以生物降解去除的有机物进行脱除,如芳香烧、含氯/有毒酚类等,有着良好的吸附效果。

活性炭吸附废水处理技术

活性炭吸附废水处理技术是一种常见的环保技术,也是一种比较经济有效的方法。

活性炭是一种微孔材料,其内部孔道形成了很大的表面积,从而具有很强的吸附性能。

在废水处理中,活性炭可以吸附废水中的有害物质,减少其对环境的影响,同时也可以回收和再利用废水中的有用物质。

一、活性炭吸附的基本原理:活性炭是一种具有分子筛作用的材料,其内部孔道可以吸附一些有害物质,如可溶性有机物、氯化物、氨、汞、铅等重金属。

活性炭吸附的基本原理是通过物质的两种相作用发生的。

一种相是物质有机化学反应,另一种相是物质与固体表面发生相互作用,使活性炭的微孔结构发挥出最大的优势。

因此,活性炭具有很好的吸附性能。

二、活性炭的制备方法:1. 物理法:将天然煤、木屑等原料进行炭化得到活性炭。

这种制备方法成本较低,但活性炭的孔径和分布不均匀,吸附性能不稳定。

2. 化学法:是将有机物质如聚苯乙烯等在特定条件下进行炭化制备。

这种制备方法孔径均匀,粒度大小一致,吸附性能稳定,但成本较高。

3. 活化法:活化法是通过气体或液体的活化剂对煤粉、木材等原料进行活化制备。

这种方法具有制备周期短,有机物质质量大,活化剂可回收等优点。

三、废水中活性炭的应用:1. 废水处理:活性炭在废水处理中可以吸附废水中的污染物如有机物质、重金属等,去除废水中的异味和色度,提高废水的质量。

活性炭也可以用于提高废水处理设备的效率和寿命,减少处理量。

2. 节能减排:废水中的有用物质如蛋白质、氨等可以回收再利用,用于生产有机肥料、动物用料等。

这不仅可以减少废水的处理量,还可以提高资源的利用率,节约能源,减少污染物排放量。

四、的优点:1. 成本低:活性炭的制备成本低,在废水处理中可以达到很好的效果。

2. 健康环保:使用活性炭可以从废水中去除异味和色度,提高水质,同时防止废水中的污染物对环境和人体的伤害。

3. 回收利用:废水中的一些有用物质可以回收再利用,减少污染物排放量,节约能源,提高资源利用效率。

废水处理活性炭脱附再生方法应用

废水处理活性炭脱附再生方法应用提纲:一、废水处理活性炭脱附再生方法介绍二、活性炭脱附再生技术的应用场景三、废水处理活性炭脱附再生方法的技术优势四、如何选择合适的活性炭脱附再生方法?五、废水处理活性炭脱附再生方法的未来发展趋势一、废水处理活性炭脱附再生方法介绍废水处理活性炭脱附再生方法指的是将活性炭床中吸附的有害物质脱附出来后,通过再生方式重新使用,提高废水处理效率。

该技术广泛应用于各个领域,例如石化、制药、印染、纸浆、饮料、食品等工业生产过程中产生的废水处理和回收。

此外,该技术也适用于家庭污水处理,可消除对环境的污染。

二、活性炭脱附再生技术的应用场景(1)石化行业:活性炭脱附再生技术可用于废气、废水处理,解决重金属污染等问题。

(2)制药行业:活性炭脱附再生技术可用于药品工业废水处理,回收废水中的有用物质。

(3)印染行业:活性炭脱附再生技术可用于印染废水处理,回收染料。

(4)饮料、食品行业:活性炭脱附再生技术可用于处理废水中的油脂和有害物质。

三、废水处理活性炭脱附再生方法的技术优势(1)经济性更好:由于可以再生使用,大大降低了处理成本。

(2)高效性:活性炭脱附再生方法能够通过反复再生和使用提高处理效果,减少对环境的影响。

(3)具有广泛的应用范围:该技术广泛应用于各个行业,可以处理不同性质和类型的废水。

(4)绿色环保:相较于传统的处理方法,该技术减少了废弃物的产生,可谓是绿色环保技术。

四、如何选择合适的活性炭脱附再生方法?(1)预测污染物种类和性质(2)制定污染治理方案(3)了解活性炭的物理性质和化学成分(4)合理设计反应器(5)建立废水处理系统并进行运行管理和调整五、废水处理活性炭脱附再生方法的未来发展趋势(1)节能减排:废水处理生产必须要坚持绿色环保,积极探索废水处理活性炭脱附再生技术的优势,建立绿色、节能、环保的废水处理系统(2)加快技术进步:通过提高生产效率、整合优质资源等措施,推动废水处理活性炭脱附再生技术的进一步发展和升级(3)推广应用:将废水处理活性炭脱附再生技术与其他的绿色环保技术相结合,为促进可持续发展而努力。

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活性碳在废水处理中的运用活性碳在废水处理中的运用 11 前言由于大量污水的排放,我国的许多河川、湖泊等水域都受到了严重的污染。

水污染防治已成为我国最紧迫的环境问题之一。

水污染的处理有多种方法,其中吸附法是采用多孔性的固体吸附剂,利用同一液相界面上的物质传递,使废水中的污染物转移到固体吸附剂上,从而使之从废水中分离去除的方法。

具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。

根据吸附剂表面吸附力的不同,可分为物理吸附、化学吸附和离子交换性吸附。

在废水处理中所发生的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。

废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。

本文暂且讨论活性炭在废水处理中的应用2 活性炭吸附法处理各种废水2.1 活性炭吸附法处理印染废水2.1.1 萃取-活性炭吸附法处理DMF废水[1]N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一种常用的化工熔剂,被广泛应用于聚氨酯合成革工业及医药、农药等行业。

由于DMF在制革生产中被大量用作熔剂使用,生产所排放的废水中含有较高浓度的DMF。

处理DMF废水的方法有:活性炭吸附-二氯甲烷再生法、化学水解法和生化法。

化学水解法与生化法都只是破坏DMF而没有回收DMF,处理成本较高,尤其不适用于处理较高浓度的DMF废水。

对于高浓度DMF(近100g/L)的制革废水,目前工厂多采用直接精馏处理,分离DMF与水,回收的DMF回用于生产。

但该法能耗较高,当废水中DMF浓度较低(如小于50g/L)时,回收成本将大幅度增加。

清华大学核能技术设计研究院采用熔剂萃取-活性炭吸附法,处理制革厂的高浓度DMF废水(DMF质量浓度为93.4g/L),用三氯甲烷(CHCl3)萃取废水中的DMF,萃取液经精馏分离回收DMF和萃取剂。

研究了CHCl3对DMF的萃取效果、活性炭对萃余液的动态吸附性能、用熔剂CH2Cl2再生活性炭的效果和反复再生后活性炭的吸附效能。

结果表明,用CHCl3 5级逆液萃取后,萃余液中的DMF降到1.33g/L,萃取率达96.8%。

萃取液经精馏分离回收CHCl3和DMF。

萃余液经活性炭吸附后COD可降到100mg/L以下。

精馏过程的能耗及设备投资大大降低,全过程的总投资与老方法相当,而成本降低50%左右。

经CHCl3萃取后的制革废水用活性炭吸附法深度净化处理,出水达国家一级排放标准。

饱和活性炭经CH2Cl2洗脱、160℃空气活化后,其吸附性能和数量基本不变,可反复使用。

2.1.2 活性炭吸附法处理染料废水纺织工业的发展带动了染料生产的发展。

调查表明,全世界每年生产的染料超过70万吨,其中的2%直接进入水体以废水的形式排出,10%在随后的纺织染色过程中损失[2,3]。

染料废水成分复杂,水质变化大,色度深,浓度大,处理困难.染料废水的处理方法很多,主要有氧化、吸附、膜分离、絮凝、生物降解等。

这些方法各有优缺点,其中吸附法是利用吸附剂对废水中污染物的吸附作用去除污染物.吸附剂是多孔性物质,具有很大的比表面积.活性炭是目前最有效的吸附剂之一,能有效地去除废水的色度和COD.活性炭处理染料废水在国内外都有研究[4,5],但大多数是和其它工艺耦合,其中活性炭吸附多用于深度处理或将活性炭作为载体和催化剂[6,7],单独使用活性炭处理较高浓度染料废水的研究很少。

活性炭对染料废水有良好的脱色效果.酸性品红废水的脱色最容易,碱性品红废水次之,活性黑B 133废水最难.染料废水的脱色率随温度的升高而增加,pH值对染料废水的脱色效果没有太大的影响。

在最佳的吸附工艺条件下,酸性品红、碱性品红和活性黑B 133染料废水的脱色率均超过97%,出水的色度稀释倍数不大于50倍,COD小于50mg/L,达到国家一级排放标准。

考虑到分离出的活性炭仍具有部分吸附能力,而且活性炭价格贵。

因此,可以利用这些活性炭处理染料废水使其达到较低的中间浓度,然后再用新的活性炭使处于中间浓度的染料废水达到排放标准,以便减小成本[8]。

活性碳在废水处理中的运用 22.2粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水据统计,我国每年排出的电镀废水约为40×108m3[9],其中不仅含有氰化物等剧毒成分,而且含有铬、锌、铜、镍等金属离子。

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CrO2-4,HCrO-4, Cr2O2-7等形式存在。

研究发现,六价铬有致癌的危害,其毒性比三价铬强100倍。

含铬电镀废水的处理方法很多,主要有化学沉淀法、活性炭法、电解法和膜处理法等活性炭法中以粉煤灰活性炭为吸附剂、还原剂对含Cr (Ⅵ)的电镀废水进行了处理。

pH值对吸附量和去除率有较大影响, pH值为3左右时吸附量达到最大, Cr (Ⅵ)去除效果最好, pH值过高或过低时,粉煤灰活性炭对Cr (Ⅵ)的吸附能力较低。

吸附时间对吸附量和去除率有一定的影响,随着时间延长,吸附量和去除率均增大,当时间为1.5h时,吸附基本完全,时间进一步延长,吸附量和去除率虽然增加但不明显。

被活性炭吸附的Cr (Ⅵ),经化学还原生成Cr3+,在酸性条件下Cr3+与活性炭脱附,因而可以使活性炭再生,其再生的方法是用5%的H2SO4溶液浸泡活性炭,使Cr3+完全解吸,然后用水冲洗、干燥。

再生后的活性炭对Cr (Ⅵ)的去除效果略有下降。

Cr3+溶液用碱中和生成Cr (OH)3, Cr (OH)3可回收利用,防止二次污染[10]。

2.3 活性炭吸附-电化学高级氧化再生法处理难降解有机污染物含有芳香化合物等有毒难降解污染物的废水,因其结构稳定,可生化性差,常规处理方法难以致效,成为当前我国水处理领域重点需要解决的技术难题。

高级氧化技术和活性炭(AC)吸附则是研究较为广泛的两种处理方法。

近年来,电化学高级氧化技术作为一种新发展的高级氧化技术因其处理效率高、操作简便、环境友好等优点,引起极大关注[11-13]。

它通过电极反应产生氧化能力很强的羟基自由基有效降解污染物。

研究表明[14],当有机污染物浓度较低时,传质将成为控制因素,导致降解过程仅发生在阳极表面而很少在溶液主体,并且因降解中间产物的滞留导致阳极毒化[15]。

从而降低了处理效果。

另一方面,活性炭因其极强的吸附能力在废水处理中获得广泛的应用。

但其成本高,且易吸附饱和,若不进行再生回收不仅不经济还会对环境造成污染。

常用的再生方法如热再生和化学法再生法等。

需高温或高压条件,费用高[16]。

最近,电化学再生法因其了研究者的注意,在常温常压下其再生效率可达85%[17]。

但目前报道的电化学再生方法时间长达5h[18],主要原因是:(1)采用石墨等常规电极,不易产生羟基自由基等活性物种,氧化性欠强,导致再生不彻底。

(2)再生装置很少考虑传质,导致再生时间长。

基于上述研究背景,提出拉将活性炭吸附和电化学高级氧化集于一体的新型“相转移”废水处理方法。

首先将有机污染物通过活性炭流化床快速吸附。

然后通过床内特制的电化学装置实现活性炭现场再生,从而使得转移到活性炭上的有机污染物降解,而活性炭再生后能保证该体系的反复运行。

目前,活性炭的再生存在一定的局限性,限制了活性炭的应用,如果再生问题得到解决,活性炭在处理废水中的应用会更加广泛。

活性碳在废水处理中的运用 31.活性炭吸附净水原理活性炭是一种非极性吸附剂。

外观为暗黑色,有粒状和粉状两种。

近几年又发展了球状活性炭,浸透型活性炭和高分子涂层活性炭等新的品种。

主要成分除炭以外还含少量的氧、氢、硫等元素,以及水分、灰分。

其具有巨大的比表面积(通常比表面积高达500~1700 m2/g)和特别发达的微孔,吸附性能和化学稳定性良好,可以耐强酸、强碱,能经受水浸、高温、高压作用,不易破碎。

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。

投加粉末活性碳后,水体相当部分有机物得到去除,水体中胶状物质含量减少,表面粘度下降。

粉末活性碳吸附在絮凝物上,有利于絮体的架桥,能改善絮体的结构。

除有良好的去除有机污染能力,同时还具有良好的助凝作用,使出水CODcr、色度、浊度大幅度下降。

同时活性炭对水中的致癌物与致突变物及其含酚化合物均有良好的去除效果。

粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的类型。

在选择投加点时,要有充足的搅拌条件,使粉末活性炭能快速与处理水有良好的混合接触;尽量延长粉末活性炭与水体接触吸附时间,充分利用粉末活性炭的吸附能力,提高吸附率;选取粒径小和中孔较发达的木质粉末活性炭,使同等重量的活性炭吸附面积相对大,提高活性炭对有机物的吸附效能;尽量减少水处理药剂对吸附的干扰(如氯、高锰酸钾、混凝剂等);根据投加量的多少、场地条件选取干式或湿式投加。

2.粉末活性炭活性污泥法在印染废水处理中的应用某企业印染产品以化纤织物和棉布染色为主,废水中含有纤维、浆料、染料、助剂、油、漂白剂以及等。

废水排放方式为半连续,具有色度深、水温高、悬浮物高、瞬时排放浓度高、水质变化大、难降解有机物比例高,可生化性差等特点,属于较难处理的工业废水之一。

日排放织物染色废水500~1200m3/d,采用物化预沉—生物接触氧化—物化二沉工艺,出水要求达到国家纺织染整工业水污染排放标准(GB4287-1992)中的一级排放标准。

经物化和生化处理后,其色度等指标已能达标,但CODcr在150mg/l左右。

经小试后在生化池末段投加少量活性炭,对生物处理进行强化,最终做到达标排放。

工艺流程如下:该工艺中冷却塔根据水温情况选择性使用,确保进生化池水温在30℃左右,一般冬季基本能满足要求,勿需开启。

粉末活性炭投加品种及量由水样小试确定,首次投加量为100mg/l,以后视出水水质补加少量,循环使用周期约为一周。

初沉所用混凝药剂为石灰和硫酸亚铁,控制PH在7.5~8.5间;生化后使用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺,主要为确保絮凝沉淀效果,用量很少。

表一主要构筑物设计说明编号构筑物说明1调节池地下钢砼结构;30m×20m×2m,有效容积1000m3,停留时间19h2初沉池地上钢制;多斗重力排泥;5m×10m×5m,有效停留时间2h;表面负荷1.0m3/m2.h3生物接触氧化池半地上式钢砼结构;15m×18m×3.3m,有效容积约800m3,停留时间16h;风机(Q=13.8 m3/min? P=0.35 kg/cm2? W=15kw);内置弹性填料4斜板二沉池地上钢制;多斗污泥泵排泥;2.5m×6.5m×2.5m;表面负荷3.0m3/m2.h表二各构筑物实际平均处理效率序号指标单位调节池初沉池去除率生化池去除率二沉池去除率标准1CODcr mg/l 1500~300070069%15078%10033%1002色度倍500~200015090%6060%3540%403pH6~78/6~7/6~7/6~94水温0C70~8030~35/25~30/20~25//活性碳在废水处理中的运用 33.颗粒状活性炭在玻璃纤维废水深度处理中的应用某玻璃纤维生产企业主要产品是IT行业用电子一级玻璃纤维纱、增强型玻璃纤维纱和短切毡等五大类九个品种,近百个不同规格的产品。

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