活性炭废水处理的应用

活性炭废水处理的应用活性炭废水处理的应用王景华华南师范大学广州510006摘要摘要:本文主要从网络上查询及收集2004-2005年间学者们发表关于固体吸附剂在环境保护方面的文章，选取了活性炭在处理污水方面应用的课题，并举例说明，如：城市污水深度处理、活性炭吸附法处理染料废水、生物活性炭技术在水处理中的应用、草浆漂白废水活性炭处理法。综述活性炭应用现状及发展前景。关键词关键词：活性炭固体吸附剂废水处理1.活性炭吸附法处理染料废水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.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,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.本文采用活性炭吸附法直接处理三种模拟染料废水,探求最佳处理工艺条件,为寻求活性炭吸附法处理染料废水的新途径提供相关研究基础.1-1活性炭量对染料废水脱色率的影响活性炭量对染料废水脱色率的影响为了确定最佳活性炭用量,取50mL初始浓度为250mg/L的酸性品红、碱性品红和活性黑B2133染料废水在室温下分别处理3.5、6、17h.染料废水脱色率和活性炭量之间的变化曲线如图4所示.当在50mL酸性品红、碱性品红和活性黑B2133染料废水中分别加入0.4、0.5、1.0g活性炭时,废水的脱色率均达到97%以上,色度稀释倍数不超过50倍,达到国家一级排放标准,继续增加活性炭用量,废水的脱色率增加很少.因此,浓度为250mg/L的酸性品红、碱性品红、活性黑B2133染料废水在室温下的最佳活性炭用量分别为0.8%、1.0%、2.0%.在最佳脱色条件下进行活性炭吸附实验,测定吸附前后染料废水的CODCr值.浓度为250mg/L的酸性品红、碱性品红和活性黑B2133染料废水吸附前的CODCr分别为102.36mg/L、467.81mg/L和181.13mg/L,吸附后三种染料废水的CODCr均小于50mg/L,达到国家一级排放标准.酸性品红废水CODCr的去除率较差,为63.28%;碱性品红和活性黑B2133废水CODCr的去除率较高,分别为95.66%和84.62%.可见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B2133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.活性炭量是影响染料废水脱色率的主要因素,对浓度为250mg/L的酸性染料、碱性染料、活性黑B2133染料废水,室温下的最佳活性炭用量分别为0.8%、1.0%、2.0%.在最佳的吸附工艺条件下,酸性品红、碱性品红和活性黑B2133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.染料废水的脱色是急待解决的难题,因此对染料废水脱色的研究具有现实意义.本文可以为染料废水的脱色研究提供参考.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,活性炭在处理染料废水中的应用会更加广泛.2.城市污水深度处理方法城市污水深度处理方法城市污水深度处理也称高级处理或三级处理,一般是污水回用必须的处理工艺。它是将二级处理出水再进一步进行物理化学和生物处理,以便有效去除污水中各种不同性质的杂质,从而满足用户对水质的使用要求。深度处理有多种方法,活性炭法应用常见的有以下几种。2-1活性炭吸附法活性炭吸附法由于活性炭具有极大的比表面积,在水的深度处理中是应用最广泛最有效的方法。活性炭可有效地去除色度、臭味,能除去水中大多数的有机污染物和某些无机物,包括某些有毒的重金属,消毒副产物及其前质,许多脂类和芳烃化合物。活性炭处理技术占地少,易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,饱和炭可再生使用,是一种具有广阔应用前景的深度给水处理技术。但是活性炭吸附对大部分极性短链含氧有机物不能去除,同时再生活性炭很难就近迅速处理,这就需要有备用设备或材料进行循环使用。2-2臭氧生物活性碳吸附法臭氧生物活性碳吸附法