活性炭微波再生及其在焦化废水处理中的应用_陈玲桂

环境保护活性炭微波再生及其在焦化废水处理中的应用＊陈玲桂,黄龙,周键,袁修彬(武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081)摘要:采用微波辐照方法对废活性炭进行再生实验,研究发现微波功率是影响其再生效率最重要的因素,实验中废活性炭的再生效率可高达85.3%。将经微波辐照再生得到的活性炭再用来处理焦化废水,实验结果表明,其对焦化废水的处理效果佳,COD去除率最高可达到80.7%。关键词:活性炭;微波;再生;焦化废水StudyontheFactorsAffectingtheRegenerationRateofMicrowave-regeneratedActivatedCarbonandtheTreatmentforCokingPlantWastewater＊CHENLing-gui,HUANGLong,ZHOUJian,YUANXiu-bin(CollegeofResourceandEnvironmentalTechnology,WuhanUniversityofScienceandTechnology,HubeiWuhan430081,China)Abstract:Activatedcarbonwasregeneratedbymicrowaveirradiation.Theexperimentwasperformedtostudythefac-torsaffectingtheregenerationrate.Resultsindicatedthatmicrowavepowerwasthemostimportantfactor,theregenerationratecouldreachupto85.3%.Thentheactivatedcarbonwasusedforthetreatmentofcokingplantwastewater.Thefig-uresinthestudyshowedthatitstreatingeffectwasgood,theremovalefficiencyofCODcouldreach80.7%.Keywords:activatedcarbon;microwave;regeneration;cokingplantwastewater＊基金项目:武汉科技大学校基金项目(2006XY16)。作者简介:陈玲桂(1988-),女,湖北鄂州人,武汉科技大学资源与环境工程学院,环境工程专业学生,本科在读。E-mail:angle1004@126.com活性炭作为一种多功能材料,本身疏松多孔,表面积巨大,现在多有关于活性炭在无机物与有机物吸附上的应用研究,在环境工程中的应用取得了相当的发展和可喜的成绩,同时在废活性炭的回收和再生方面也有一定的进展。活性炭因其发达的孔结构和大的比表面积而具有很强的吸附能力,它不仅是一种强的吸附剂,也是一种强的吸波材料。这里利用活性炭的吸波性,采用微波辐照的方法来实现活性炭的再生。虽然现已有不少的学者针对微波法再生活性炭作了一些探索性的研究,但该法仍存在着操作不够简便,装置改造复杂等缺点不能在实际中得到广泛的应用。本实验第一部分是将废活性炭通过微波辐照的方法进行活化再生,研究各反应因素对废活性炭再生效率的影响,并得出本实验环境下微波再生的最优条件。高COD焦化废水成分复杂多变、含有许多难生物降解的有机物[1-2],而目前国内的焦化废水处理普遍采用预处理与活性污泥二级处理工艺,生化出水中COD往往高于国家规定的外排标准(COD≤100mg/L),给水环境造成严重污染[3],因此寻求处理高效、成本低廉、操作易行的深度处理方法显得尤为重要。本实验第二部分则是选择出再生效率相对较高的几组活性炭,对稀释的焦化废水进行处理,分析其对焦化废水COD的去除效果。1实验部分1.1仪器和试剂AB104-N分析天平;盛华SHA-B恒温振荡箱;电热恒温干燥箱;微波炉(美的PJ23C)。苯酚,碘,硫代硫酸钠,重铬酸钾,氢氧化钠,硝酸,硫酸亚铁铵,浓硫酸,硫酸汞,硫酸银,邻啡罗琳(均为分析纯)。1.2实验方法本实验采用的废活性炭为处理高浓度焦化废水后的工业活性炭。影响微波再生反应的因素很多,卜龙利[4]、刘天成[5]、刘晓海[6]、张正勇[7]等均有将微波功率、加热时间等作为微波再生反应的主要影响因素,故本实验中也将微波功率、辐照时间、活性炭用量作为实验考察的主要影响因素。活性炭的吸附在偏酸性条件下效果稍好[8],而废活性炭的再生其主要是对于其已吸附的有机质进行脱附的过程,用碱液对其进行预处理,对于碱性脱附进行模拟性的逆吸附过程。因此本实验创新地将预处理碱液即浸泡活性炭的NaOH溶液的浓度也作为该微波再生实验的主要影响因素之一,故最终确定微波功率、辐照时间、NaOH浓度、活性炭用量为本实验的四影响因素,