活性炭过滤器在废水处理中的应用

来源: 铭源凯德过滤设备(北京)有限公司

活性炭过滤器在废水处理中的应用
 1.前言
由于大量污水的排放,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*紧迫的环境问题之*。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*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。
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
二甲基甲酰胺(DMF)是*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。
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*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***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
纺工业的发展带动了染料生产的发展。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*有效的吸附剂之*,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,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,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*容易,碱性品红废水次之,活性黑B 133废水*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*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***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。
2.2粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水
据统计,每年排出的电镀废水约为40×108m3,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*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*大, Cr (Ⅵ)去除效果*, 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*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*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。
2.3 活性炭吸附-电化学高*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*域重点需要解决的技术难题。高*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*氧化技术作为*种新发展的高*氧化技术因其处理效率高、操作简便、环境友好等优点,引起*大关注。它通过电*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,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*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*毒化。从而降低了处理效果。另*方面,活性炭因其*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。基于上述研究背景,提出拉将活性炭吸附和电化学高*氧化集于*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*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。
上一页1下一页
网站地图 |
Copyright © 2005 - 2013 铭源凯德过滤设备(北京)有限公司 版权所有  京ICP备05033857号
在线客服