活性炭在焦化废水深度处理中的应用研究_黄龙

活性炭在焦化废水深度处理中的应用研究黄龙陈琳桂袁修彬周键(武汉科技大学资源与环境工程学院武汉430081)摘要采用活性炭对焦化废水生化处理系统的外排水进行深度处理,实验研究了不同因素对废水COD的去除情况。结果表明,不需其他工艺辅助,仅在1g/L的活性炭吸附20min后即可将废水COD降到110mg/L,出水无色澄清,符合排放要求。关键词活性炭COD焦化废水StudyofActivatedCarbonontheAdvancedTreatmentofCokingWastewaterHUANGLongCHENLin-guiYUANXiu-binZHOUJian(CollegeofResourcesandEnvironmentalEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan430081)AbstractTheactivatedcarbonisappliedtotreatthecokingwastewaterandtheexperimentstudiestheeffectsofdifferentfactorsonthewastewaterCODremoval.Theresultshowthatnoothertechnology-assistedisneededandCODwastewatercanbereducedto110mg/Lwithonlytheadsorptionof1g/Lofactivatedcarbonafter20minutes,colorlesstoclarifythewater.Itiseligiblefordischargestandards.KeywordsactivatedcarbonCODcokingwastewater焦化废水COD高,成分复杂多变,含有许多难生物降解的有机物,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,给水环境造成严重污染[1],因此寻求效果好而且成本低廉、方便易行的深度处理方法显得尤为重要。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,考虑到焦化废水中难降解有机物对出水COD的影响,采用活性炭吸附强化处理二沉池出水。也有活性炭与其他技术联用处理焦化废水的报道,考虑到联用技术的成本,如微波辐射-活性炭联用在实际运用时还要考虑防辐射设备,同时结合我国工业废水排放的基本要求,本文分析煤制活性炭吸附技术在废水深度处理中的应用,如能在效果上达到相关要求,必将大幅度节约资源与成本。1实验部分1.1焦化废水情况实验用的焦化废水取自武汉某焦化厂焦化废水处理站二沉池出水,用COD重铬酸钾回流法测得研究水样的COD为379mg/L,pH=5.2。废水处理采用A2/O工艺,处理系统由预处理、生化处理、混凝沉淀和污泥浓缩等工序组成。1.2仪器和试剂仪器:AB104-N分析天平,盛华SHA-B恒温振荡箱,电热恒温干燥箱,PHS-25型酸度计。试剂:重铬酸钾,氢氧化钠,硝酸,硫酸亚铁铵,浓硫酸,硫酸汞,硫酸银,邻菲罗啉,均为分析纯。1.3实验方法先于锥形瓶中加入100mL焦化废水,再加入一定量干燥活性炭,置于恒温振荡箱中振荡一定时间后过滤,然后测定滤液中COD。2结果与讨论2.1pH值对COD去除率的影响取100mL焦化废水于250mL锥形瓶中,加入NaOH或者HNO3调节废水pH值,再加入0.50g活性炭于室温下恒温慢速振荡1h,考察活性炭在不同pH条件下的吸附结果,结果见图1。图1pH值对COD去除率的影响由图1可知,pH对焦化废水COD的去除效率影响不是很大,结合所取水样水质情况,因此不需要调节废水的pH值,可直接加入活性炭进行吸附处理。2.2活性炭用量对COD去除率的影响改变活性炭的使用量,不调节pH值,在室温下恒温慢速振荡1h后,考察不同活性炭用量对废水处理的效果,如图2。图2活性炭用量对COD去除率的影响由图2可知,在活性炭用量0.01-0.50g范围内吸附处理100mL焦化废水,活性炭加入量越大越好。这是因为随着活性炭用量的增加,各种有机物的吸附效率也随之增加。当原水中有机物浓度一定时吸附剂量增加,可供吸附的活性位点增多,吸附剂上吸附的吸附质绝对量增加,则达到吸附平衡时,吸附质的平衡浓度降低,因而吸附去除率升高,这一点是与有关报道相一致的[2,3]。但当活性炭用量大于0.10g时,COD去除率增加缓慢,其原因是此时溶液中有机物平衡浓度降低,与活性炭吸附剂的活性吸附点接触的几率下降,·24·工业安全与环保IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection2009年第35卷第7期July