工業(yè)廢水活性炭深度處理方法

　　隨著(zhù)現代工業(yè)的迅速發(fā)展，其生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水、污水和廢液的種類(lèi)和數量迅速增加，對水體的污染日趨嚴重。水資源危機是制約當今經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，因此對工業(yè)廢水深度處理回收利用是一項節水、減污、增效的重要舉措。

　　1、工業(yè)廢水深度處理方法

　　目前工業(yè)廢水深度處理方法主要有物理法、生物法、高級氧化法，其中物理法主要有混凝沉淀法、膜處理法、氣浮法和吸附法等;生物法包括氧化塘、曝氣生物濾池法(BAF)、生物活性炭法(BAC)等;高級氧化法包括臭氧氧化法、Fenton氧化法、光催化氧化、電化學(xué)氧化和超臨界水氧化等。其中活性炭吸附法因其具有適應性強、去除污染物質(zhì)廣泛等特點(diǎn)，是一種具有廣闊應用前景的廢水深度處理技術(shù)。常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆�；钚蕴�(GAC)。

　　2、粉炭處理工業(yè)廢水的研究

　　本實(shí)驗研究粉炭在不同投加量、不同接觸時(shí)間條件下對工業(yè)綜合廢水去除效果。

　　2.1 實(shí)驗材料

　　實(shí)驗所采用的工業(yè)綜合廢水：來(lái)源于嘉興某工業(yè)園區工業(yè)綜合廢水。

　　實(shí)驗藥劑：粉炭(200目)，特點(diǎn)是中大孔發(fā)達。

　　2.2 實(shí)驗方法

　　取一定量浦瑞芬活性炭置于500mL燒杯中;

　　同時(shí)向500mL燒杯中加入200mL嘉興某工業(yè)園區工業(yè)綜合廢水;

　　將燒杯置于攪拌器中攪拌一定時(shí)間，攪拌速度保持不變;

　　攪拌結束后進(jìn)行過(guò)濾，測定濾液(初濾液倒掉)CODCr、UV254;

　　測定活性炭吸附前水樣CODCr、UV254，計算CODCr、UV254去除率。

　　對產(chǎn)水水樣進(jìn)行紫外可見(jiàn)光全波長(cháng)掃描，分析活性炭對廢水中物質(zhì)的吸附性。

　　2.3 實(shí)驗結果

　　2.3.1 去除效果分析

　　由表1可以看出：利用浦瑞芬活性炭對嘉興某工業(yè)園區工業(yè)綜合廢水吸附處理，當炭水比3‰、接觸時(shí)間15min時(shí)，CODCr去除率為58.33%，UV254去除率大于97.00%;當炭水比5‰、接觸時(shí)間15min時(shí)，CODCr去除率為68.90%，UV254去除率大于97.00%;當炭水比3‰、接觸時(shí)間30min時(shí)，CODCr去除率為66.71%，UV254去除率大于97.00%;當炭水比5‰、接觸時(shí)間30min時(shí)，CODCr去除率為74.37%，UV254去除率達98.00%。

　　上述實(shí)驗結果說(shuō)明：活性炭對工業(yè)綜合廢水具有較好的去除效果，其中對芳香族化合物去除率高達97.00%;炭水比不同、接觸時(shí)間不同，對有機物的去除效果差別較大。

　　由圖1可以看出：原水在紫外光區具有吸收峰，說(shuō)明廢水含有共軛結構體系，如C=C-C=C、C=C-C=O、苯環(huán)等，通過(guò)原水及產(chǎn)水圖譜比較得出：活性炭對共軛結構物質(zhì)以及芳香族物質(zhì)具有較好吸附效果。

　　3、顆粒炭處理工業(yè)廢水的研究

　　3.1 顆粒炭對工業(yè)廢水反滲透濃水去除效果研究

　　本實(shí)驗研究不同粒度、不同投加量、不同吸附時(shí)間條件下顆粒炭對工業(yè)廢水反滲透濃水去除效果。

　　3.1.1 實(shí)驗材料

　　實(shí)驗所采用的廢水：內蒙古某PVA廠(chǎng)反滲透濃水。

　　實(shí)驗藥劑：顆粒炭(8×20、8×30、12×40、12×50目)。

　　3.1.2 實(shí)驗方法

　　取一定量浦瑞芬活性炭置于500mL燒杯中;

　　同時(shí)向500mL燒杯中加入250mL內蒙古某PVA廠(chǎng)反滲透濃水;

　　將燒杯置于攪拌器中攪拌一定時(shí)間，攪拌速度保持不變;

　　攪拌結束后進(jìn)行過(guò)濾，測定濾液(初濾液倒掉)CODCr、UV254;

　　測定活性炭吸附前水樣CODCr、UV254，計算CODCr、UV254去除率。

　　3.1.3 實(shí)驗結果

　　3.1.3.1 不同粒度顆粒炭對工業(yè)廢水反滲透濃水有機物去除效果

　　由圖2可以看出：粒徑8×20、8×30、12×40、12×50目炭，隨著(zhù)粒徑減小，產(chǎn)水中有機物濃度越低，有機物去除率越高。這是由于粒徑越小，活性炭相對比表面積越大，與廢水接觸吸附面積越大,對有機物吸附能力越強。

　　3.1.3.2 不同投加量顆粒炭對工業(yè)廢水反滲透濃水有機物去除效果

　　由圖3可以看出：在相同的吸附時(shí)間下，隨著(zhù)投加量的增大，UV254和CODCr處理去除率越高;當投加量由1‰增加到5‰時(shí)，去除率增加明顯，但投加量由5‰增加到50‰去除率增加緩慢;投加量20%、50%有機物去除效果基本一致。這說(shuō)明在一定投加量范圍內，隨著(zhù)活性炭投加量的增加，有機物去除率逐漸增大，但當投加量達到一定值時(shí)，有機物的去除率會(huì )逐漸趨于穩定，說(shuō)明活性炭吸附性能不僅與用量有關(guān),還與活性炭的孔徑大小和分布有關(guān)。廢水中可溶性有機物分子量大小不一，只有當活性炭的孔徑分布與芳香族化合物的分子量大小相匹配時(shí)，活性炭才具有高的吸附率和脫除效率。

　　3.1.3.3 不同吸附時(shí)間顆粒炭對工業(yè)廢水反滲透濃水有機物去除效果

　　由圖4可知：隨吸附時(shí)間的增加，活性炭對UV254去除率呈先上升后基本不變或緩慢下降的趨勢，這是由于開(kāi)始活性炭具有較高的吸附能力，有機物吸附在活性炭上而從水中去除，隨著(zhù)吸附時(shí)間的延長(cháng)，活性炭表面被大量的有機物覆蓋，使得活性炭的吸附能力下降，當吸附與解吸速率相等時(shí)，活性炭吸附平衡，此時(shí)去除效率最高。

　　3.2 顆粒炭對濃鹽廢水去除效果研究

　　本實(shí)驗根據活性炭濾池運行參數：炭水接觸時(shí)間、活性炭投加量，確定活性炭用于濃鹽廢水去除效果。

　　3.2.1 實(shí)驗材料

　　實(shí)驗所采用的廢水：內蒙古某工業(yè)園區濃鹽水處理廠(chǎng)廢水。

　　實(shí)驗藥劑：顆粒炭(8目×20目)。

　　3.2.2 實(shí)驗方法

　　取一定量浦瑞芬活性炭置于500mL燒杯中;

　　同時(shí)向500mL燒杯中加入250mL內蒙古某工業(yè)園區濃鹽水處理廠(chǎng)廢水;

　　將燒杯置于攪拌器中攪拌一定時(shí)間，攪拌速度保持不變;

　　攪拌結束后進(jìn)行過(guò)濾，測定濾液(初濾液倒掉)CODCr、UV254;

　　測定活性炭吸附前水樣CODCr、UV254，計算CODCr、UV254去除率。

　　3.2.3 實(shí)驗結果

　　由表2可知：在模擬工程參數條件下，活性炭對濃鹽水中UV254去除效果大于90.00%、對CODCr去除效果大于60.00%，說(shuō)明活性炭對濃鹽水中有機物具有較好去除效果。

　　4、結論

　　活性炭對工業(yè)綜合廢水具有較好的去除效果，其中對芳香族化合物去除率高達97.00%;炭水比不同、接觸時(shí)間不同，對有機物的去除效果差別較大。

　　活性炭對共軛結構物質(zhì)以及芳香族物質(zhì)具有較好吸附效果。

　　粒徑8×20、8×30、12×40、12×50目炭，隨著(zhù)粒徑減小，產(chǎn)水中有機物濃度越低，有機物去除率越高。實(shí)際工程中需要根據水質(zhì)情況進(jìn)行活性炭粒徑的選擇。

　　在相同的吸附時(shí)間下，隨著(zhù)投加量的增大，UV254和CODCr處理去除率越高;在一定投加量范圍內，隨著(zhù)活性炭投加量的增加，有機物去除率逐漸增大，但當投加量達到一定值時(shí)，有機物的去除率會(huì )逐漸趨于穩定。

　　隨吸附時(shí)間的增加，活性炭對UV254去除率呈先上升后基本不變或緩慢下降的趨勢。這說(shuō)明活性炭吸附存在最佳吸附時(shí)間，實(shí)際工程需要根據水質(zhì)情況進(jìn)行活性炭濾罐/濾池的尺寸設計。

　　在模擬工程參數條件下，活性炭對濃鹽水中UV254去除效果大于90.00%、對CODCr去除效果大于60.00%，說(shuō)明活性炭對濃鹽水中有機物具有較好去除效果。

　　5、展望

　　活性炭深度處理工業(yè)廢水技術(shù)具有使用范圍廣、去除有機物種類(lèi)多、去除效果好、受外界影響因素較少等特點(diǎn)，在未來(lái)可被廣泛應用。但因活性炭?jì)r(jià)格較高，同時(shí)用于廢水處理的活性炭使用周期短，因此如何高效利用活性炭以及對吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生、利用是未來(lái)研究的重點(diǎn)。(來(lái)源：內蒙古雙欣高分子材料技術(shù)研究院有限公司)