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活性炭在水处理中的应用

据统计,我国每年排出的工业废水约为8×108m³,其中不仅含有氰化物等剧毒成分,而且含有铬、锌、镍等金属离子。废水处理的方法有很多,主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等,本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的表面积巨大,有很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中,而且具有效率高,效果好的特点。过滤

由于活性炭对水的预处理要求高,而且活性炭的价格昂贵,因此在废水处理中,活性炭主要用来去除废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。

1. 活性炭处理含铬废水

铬是电镀中用量比较大的一种金属原料,在水中六价铬随PH值的不同分别以不同的形式存在。

活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积,具有极强的物理吸附能力,能有效的吸附废水中的Cr(VI)。活性炭的表面存在大量的氧基团,都有静电吸附功能,对Cr(VI)产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr(VI)。吸附后的废水可达到国家排放标准。

试验表明:溶液中Cr(VI)质量浓度为50mg/L。PH=3,吸附时间1.5小时,活性炭的吸附能力和Cr(VI)的去除率均达到最佳效果。

因此,利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液Cr(VI)的物理吸附,化学吸附,化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理率高,操作费用低,有一定的社会效益和经济效益。

2. 活性炭处理含氰废水

在工业生产中,金银的湿法提取,化学纤维的生产,炼焦,合成氨,电镀,煤气生产等行业均使用氯化物或副产氯化物,因而在生产工程中必然要排放一定量的含氯废水。

活性炭用于净化废水已有相当长的历史,应用于处理氰废水的文献也越来越多。但由于CN、NCN在活性炭上的吸附容量小,一般为3mgCN/gAC~8mgCN/gAC(因品种而异),在处理成本上不合算。

3. 活性炭处理含汞废水

活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只适合于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高,可以先用化学沉淀法处理,处理后含汞约1mg/L,高时可达2-3mg/L,然后再用活性炭做进一步的处理。

4. 活性炭处理含酚废水

含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂、和炼油化工厂。经实验证明:活性炭对苯酚的吸附性能好,温度升高不利于吸附,使吸附容量减小,但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。活性炭的用量和吸附时间存在最佳值,在酸性和中性条件下,去除率变化不大。强碱性条件下,苯酚去除率急剧下降,碱性越强,吸附效果越差。

5. 活性炭处理含甲醇废水

活性炭可以吸附甲醇,但吸附能力不强,只适宜于处理含甲醇量底的废水。工程运行结果表明,可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下,对甲醇的去除率达到93.16%~100%,其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。

最近,发现活性炭不仅有吸附性,同时表现出催化特性,因此而发展起来的催化氧化法日益受到重视,其研究也在不断深化。为了提高处理效率,从研究催化氧化机理出发,改变活性炭的表面结构,提高活性炭的能力,寻找理想的吸附剂。

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