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活性炭吸附法在工業廢水处理中的应用!

关键词:河南汙水處理设备 來源:www.yuhanep.com 发布时间:2019-07-18 11:15

  近些年,伴随我国经济实力的不断增长和工业化脚步的不断增速,因工业宅宅网而产生的大量工業廢水则成为了威胁生态环境安全的重要源头之一。工業廢水中富含有各类重金属离子、有机化合物等物质且部分具有强烈毒性,一旦未经处理而流入环境便会造成难以挽回的破坏。有鉴于此,加强对工業廢水处理技术的深入研究刻不容缓,而活性炭吸附法作为一种有效的工業廢水处理技术理当受到社会的重视,并对其具体应用展开深入分析。
  活性炭吸附法在工業廢水处理中的应用!
  1 活性炭吸附机理分析
  
  活性炭吸附技术是通过对活性炭表面所独有的吸附功效对工業廢水中的某种或多种有害物质进行吸附清除从而达到废水净化效果的目的。究其本质而言,活性炭的吸附功能主要源于两个方面:
  
  ①是因爲活性炭的內部分子處于各向受力均等的情況,而其表面分子則處于各向受力不均的情況,從而使得其他物質分子極易在力的作用下吸附于活性炭表面,這一過程爲物理吸附;②是因爲活性炭容易同吸附物間發生化學反應,從而達到吸附淨化的效果,這一過程爲化學吸附。活性炭的吸附功效就是上文所述兩種吸附過程的綜合産物。小編推薦:医院汙水處理设备存在什么样的隐患?
  
  當活性炭在溶液中的吸附效率同解析效率同步時(單位時間內活性炭對溶液中物質的吸附數量等同于解析數量)被吸附物質在活性炭表面及溶液中的含量便會處于動態平衡之中,這就是活性炭吸附平衡點,此時被吸附物在溶液中的濃度便是平衡濃度,我們以q代表活性炭吸附能力,則其表達式:
  
  q=V(CO-C)/M
  
  式中:q代表活性炭吸附量(一單位活性炭可吸附的雜志質量),g/g;
  
  V代表待淨化廢水總量,L;
  
  C0、C分別代表淨化前後水體中的雜質質量濃度,g/L;
  
  M代表廢液中加入的活性炭總量,g。
  
  而在溫度恒定的條件下,活性炭的吸附量q同淨化後水體中雜志質量濃度C的關系曲線被稱之爲吸附等溫線,對于廢水處理宅宅网而言,一般選用費蘭德利希吸附等溫線代表活性炭吸附功能的大小,其表達式:
  
  q=K˙C1/n
  
  式中:K代表同活性炭表面積、溫度等相關的系數;N代表同溫度相關的常數。
  
  2 活性炭吸附法优点分析
  
  活性炭作爲具備多孔隙、大表面積、高吸附量、高穩定性等諸多特點的一種高效吸附劑,具備下述優點。
  
  2.1 可独自使用
  
  使用時無需添加其他絮凝劑或氧化劑等化學試劑,可直接通過自身的微孔特性進行吸附淨化作業。
  
  2.2 制作成本低廉且使用方法简便
  
  活性炭的制作僅需通過木材、煤炭等即可獲得,相較而言成本低廉同時使用時無需其他操作,只需投入廢液中即可,操作工藝簡單便捷。
  
  2.3 吸附效果优良
  
  活性炭獨有的大表面積、多孔隙特征,使得其具有良好的吸附效果,特別是對種金屬離子等分子雜質的吸附效果尤爲顯著。
  
  2.4 不易造成二次污染
  
  活性炭吸附過程以物理吸附爲主,吸附出的難降解雜志等可直接同活性炭進行一體填埋,從而避免再次溶入水體形成二次汙染。
  
  2.5 可重复利用
  
  經過廢水淨化作業的活性炭能夠通過化學溶液再生法、熱再生法、電化學法、生物再生法等諸多途徑實現回收使用。
  
  3 活性炭吸附法的具体应用
  
  3.1 在含油废水净化中的应用
  
  在工業廢水中含油污水不仅产量巨大且涉及宅宅网众多,譬如石油开采与提炼、油品的运、交通航运、机械制造、食品加工等,在其宅宅网作业过程中均会不同程度的产生各类含油污水,进而对生态环境特别是水资源环境造成严重破坏。
  
  活性炭作为一种亲油性材质,能够对工業廢水中的分散油、溶解油、乳化油等进行有效吸附,但通常情况下活性炭对油的吸附容量较为有限(介于30~70  mg/g),加之活性炭吸油后难以实现二次利用,这使得其在含油废水净化中的应用成本较高,因此在含油废水的净化处理中活性炭通常仅仅作为最后一级处理,即用以对废液中微量污染物的清除,从而实现深度净化的目标。
  
  一般而言,经过活性炭吸附处理后废水中的油类物质的含量可达0.1~0.2 mg/L以下。
  
  3.2 在染料废水净化中的应用
  
  伴随现代化纺织工业的不断发展,印染宅宅网也获得长远进步。据不完全统计显示,全球印染宅宅网约有近2万t染料会直接进入水体中以废水的形式排入自然环境中。这些染料不仅组分复杂且色度深、浓度高,使得处理极为繁琐,较为常见的处理手段有氧化、絮凝、膜分离、吸附、降解等,其中活性炭吸附处理作为研究较为深入的一种,应用极为广泛,主要用于对工業廢水汇总COD及色度的清除,且在使用中多是将活性炭作为催化剂载体同其他工艺综合应用。此外,在染料废水的净化处理中,其脱色率同温度存在正比关系,而同酸碱度无关,因此合适的温度选择尤为重要。
  
  一般而言,以最近吸附条件净化处理后的染料废水其脱色率可达98%左右,出水的色度稀释倍数近50倍,COD质量含量小于50  mg/L,满足我国工業廢水一级排放标准。
  
  3.3 在含汞、铬废水净化中的应用
  
  3.3.1 含汞废水处理
  
  在衆多金屬汙染物中,金屬汞的毒性最強,其一旦進入人體便會對人體各類蛋白質的功能造成嚴重損壞,從而危機人體健康。活性炭雖對金屬汞離子及其化合物具備一定的吸附能力,但相對有限,多用于低含汞量廢水的淨化處理中或是高濃度含汞廢液多層處理的最後一層。
  
  3.3.2 含铬废水的处理
  
  近年来随着电子宅宅网的飞速进步,电镀宅宅网随之崛起,而其宅宅网中产生的大量含铬废水亦对环境造成严重危害。根据有关调查,金属铬离子不仅毒性强大且极易在各类动植物体内集聚,进而由生物链汇入人体,对人体呼吸道及内脏造成严重伤害。而活性炭表面由于含有数量众多的含氧基团,譬如—  COOH、—OH等,这些含氧基团的静电吸附功能对金属铬离子具有强大的化学吸附效果。
  
  试验表明,含铬废水含铬量为50 mg/L、吸附用时1.5  h、酸碱度=3时通过活性炭吸附处理的含铬废水净化效果最佳。加之,活性炭处理含铬废水操作简便、成本低廉、吸附效果稳定等诸多优点,目前已被广泛应用于各行各业。
  
  4 活性炭吸附组合工艺发展
  
  在实际应用中,为更好的提升对工業廢水的净化效果,还可将活性炭同其他工艺进行综合利用,从而构成活性炭吸附组合技术,其中较为常见的几种如下所述。
  
  4.1 活性炭同臭氧的组合工艺
  
  臭氧所具有的强氧化性,对水体有着良好的杀菌效果,不仅可对活性炭的净化进行有效补充,而且臭氧还可将大分子有机物分解,使其变为小分子形态,从而更加便于活性炭吸附,实现对活性炭吸附功效的提升。通过两者的组合使用,工業廢水的净化效果可大幅提升。
  
  4.2 生物活性炭组合工艺
  
  生物膜净化工艺是一种常用于水体有机物清理的手段,通过人工手段让生物膜在活性炭内部生长,进而构成一个以活性炭充当骨架的生物膜系统,如此一来不仅能够大幅增加生物膜同有机污染物的接触时间,还能更好的发挥活性炭的吸附功效,从而实现“1+1>2”的功效,提升工業廢水的净化效果。
  
  4.3 活性炭电解法
  
  電解法常被用于水體雜質的降解淨化,但受到電極接觸面積的局限,其對廢水的淨化效果相對有限且能耗偏大,而活性炭自身則擁有優良的導電性能,以活性炭代替傳統電極,能夠充分利用活性炭表面積大、吸附性好的特點,提升電解效率。根據相關測試顯示,選用活性炭充當電極的電解水處理工藝電流利用效率大幅提升,已成爲當前的研究熱點之一。
  
  5 结 语
  
  总而言之,活性炭吸附作为一种高效、清洁的废水净化手段,随着社会经济的进一步发展,其应用范围亦将进一步扩大完善。但其作为一种较新的技术手段,无论在理论研究还是实际应用中均存在一定不足,特别是宅宅网制造工艺的欠缺,使得其供应量亦相对紧张。面对这些问题,政府及专家学者均应投入积极相关工作的探究中,不断研发全新的活性炭制造及应用工艺,从而更好的发挥其净化效果,推动工業廢水净化效果的进一步提升与完善。

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