焦炭在工业废水处理中的应用试验及设计

焦炭在工业废水处理中的应用试验及设计焦炭在工业废水处理中的应用试验及设计焦炭在工业废水处理中的应用试验及设计1试验用水及试验装置试验用水及试验装置试验用废水样品采自某油田采油厂预处理后的采油废水，石油烃类含量为10.35mg/L。为防止在处理过程中因废水中石油烃类物的破乳析出而改变其在废水中的含量，故加入了适量乳化剂。筛选粒径为2～8mm的粒状焦炭，在0.1mol/L的稀盐酸中浸泡一昼夜后水洗，再用0.1mol/LNaOH浸泡一昼夜后水洗至中性晾干，装填于高0.8m、直径3cm的三根玻璃管中，焦炭层厚分别为：h1＝0.5m，h2＝0.3m，h3＝0.7m，焦炭层两端分别用玻璃纤维封垫。试验装置见图1。试验过程中，控制出水的石油烃含量≯1.0mg/L。2试验结果试验结果共进行了三个空床线速度和三种焦炭层厚度的试验，取得九组数据，试验结果列于表1。将试验数据进行回归分析，可以得到不同空床线速度条件下炭床累积工作时间(t)与焦炭层厚度(h)的直线回归方程：v=4.58m/h时，t＝2131h-557v=6.21m/h时，t＝1471h-417v=9.28m/h时，t＝894h-310表1焦炭柱吸附石油烃试验数据焦炭柱吸附石油烃试验数据空床线速度(m/h)焦炭层厚度(m)总处理水量(m3)累积工作时间(h)4.580.50.81.51.663.698.55513114026416.210.50.81.51.463.257.8833274017959.280.50.81.51.042.466.821583751040由以上三条回归直线的斜率和截距，可以计算出重要的设计参数饱和吸附量(N0)、吸附速率常数(K)和不同空床线速度条件下的h0(见表2)。表2N0、K、h0的计算值的计算值空床线速度(m/h)斜率(h/m)截距(h)N0(kg/m3)K［m3/(kg·h)］h0(m)4.586.219.2821311471894-557-417-31010195860.3870.5180.6970.2620.2840.3473讨论讨论①饱和吸附量N0是焦炭的特性，从表2数据看，随着空床线速度(v)的提高，N0呈下降趋势。②由表2可见，吸附速率常数K随着空床线速度的增大而显著提高。因为流速增大，使得焦炭表面上的水膜更新加剧，有利于吸附过程的进行。③焦炭床的临界高度(h0)随着空床线速度