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1、工業(yè)廢水處理活性炭 | 廢水處理用活性炭 | 污水處理活性炭含鉻廢水處理活性炭 - 河南神泰環(huán)?？萍加邢薰咀髡?:日期：活性炭在廢水處理中的應用1 前言 ?由于大量污水的排放 ,我國的許多河川、湖泊等水域都受到了嚴重的污染。水污染防治已成為我國最緊迫的環(huán)境問題之一。水污染的處理有多種方法，其中吸附法是采用多孔性的固體吸附劑, 利用同一液相界面上的物質(zhì)傳遞，使廢水中的污染物轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。具有吸附能力的多孔固體物質(zhì)稱為吸附劑。根據(jù)吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附。在廢水處理中所發(fā)生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現(xiàn)。廢水中

2、常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。本文暫且討論活性炭在廢水處理中的應用2 活性炭吸附法處理各種廢水2.活性炭吸附法處理印染廢水2 .1萃取 - 活性炭吸附法處理d f 廢水 ?n,n- 二甲基甲酰胺 (dm ）是一種常用的化工熔劑，被廣泛應用于聚氨酯合成革工業(yè)及醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)。由于d 在制革生產(chǎn)中被大量用作熔劑使用,生產(chǎn)所排放的廢水中含有較高濃度的mf。 ?處理 dmf 廢水的方法有 :活性炭吸附二氯甲烷再生法、化學水解法和生化法?；瘜W水解法與生化法都只是破壞d f 而沒有回收dm ,處理成本較高，尤其不適用于處理較高濃度的 dm 廢水。對于高濃度 m （近 10 g/l) 的制革廢水，

3、目前工廠多采用直接精餾處理, 分離dmf 與水，回收的 dm 回用于生產(chǎn)。但該法能耗較高,當廢水中 dmf 濃度較低（如小于0g/)時, 回收成本將大幅度增加。 ?清華大學核能技術設計研究院采用熔劑萃取-活性炭吸附法 ,處理制革廠的高濃度dmf廢水 (dm 質(zhì)量濃度為 9 .4g/ )，用三氯甲烷 （chcl3 ）萃取廢水中的dmf ，萃取液經(jīng)精餾分離回收dmf和萃取劑。研究了 ch l3 對 mf 的萃取效果、活性炭對萃余液的動態(tài)吸附性能、用熔劑ch2cl2 再生活性炭的效果和反復再生后活性炭的吸附效能。結(jié)果表明 ,用 chc 3 5 級逆液萃取后 ,萃余液中的降到 3 gl ，萃取率達 9

4、6.8% 。萃取液經(jīng)精餾分離回收c cl3 和。萃余液經(jīng)活性炭吸附后co 可降到 1 mg/l 以下。精餾過程的能耗及設備投資大大降低，全過程的總投資與老方法相當,而成本降低0左右。經(jīng) c cl3 萃取后的制革廢水用活性炭吸附法深度凈化處理,出水達國家一級排放標準。飽和活性炭經(jīng) c 2cl2 洗脫、 60空氣活化后，其吸附性能和數(shù)量基本不變，可反復使用。.1.2 活性炭吸附法處理染料廢水?紡織工業(yè)的發(fā)展帶動了染料生產(chǎn)的發(fā)展。調(diào)查表明， 全世界每年生產(chǎn)的染料超過 0 萬噸 ,其中的 2%直接進入水體以廢水的形式排出,10% 在隨后的紡織染色過程中損失 ， 3。染料廢水成分復雜,水質(zhì)變化大，色度深

5、, 濃度大，處理困難. 染料廢水的處理方法很多，主要有氧化、吸附、膜分離、絮凝、生物降解等。這些方法各有優(yōu)缺點，其中吸附法是利用吸附劑對廢水中污染物的吸附作用去除污染物 吸附劑是多孔性物質(zhì) ,具有很大的比表面積活性炭是目前最有效的吸附劑之一, 能有效地去除廢水的色度和 cd 活性炭處理染料廢水在國內(nèi)外都有研究 , ,但大多數(shù)是和其它工藝耦合,其中活性炭吸附多用于深度處理或?qū)⒒钚蕴孔鳛檩d體和催化劑6,7 ，單獨使用活性炭處理較高濃度染料廢水的研究很少。 ?活性炭對染料廢水有良好的脫色效果.酸性品紅廢水的脫色最容易， 堿性品紅廢水次之 ,活性黑 b 13 廢水最難 .染料廢水的脫色率隨溫度的升高而

6、增加，h 值對染料廢水的脫色效果沒有太大的影響。在最佳的吸附工藝條件下 ,酸性品紅、堿性品紅和活性黑b 1 3 染料廢水的脫色率均超過97%,出水的色度稀釋倍數(shù)不大于 50 倍， d 小于 0mg l，達到國家一級排放標準?？紤]到分離出的活性炭仍具有部分吸附能力 , 而且活性炭價格貴。因此 , 可以利用這些活性炭處理染料廢水使其達到較低的中間濃度,然后再用新的活性炭使處于中間濃度的染料廢水達到排放標準,以便減小成本 8 。工程實際案例分析 :活性炭處理含鉻廢水處理技術關鍵詞 :含鉻廢水來源危害處理方法一、電鍍廢水的來源:1、清洗 : 為了防止電鍍過程中對下一種溶液的污染，避免溶液的成分或ph

7、值等的變化，保證鍍件的使用性能, 避免在制件上生成難以除去的物質(zhì), 所以要進行清洗。 而清洗是電鍍廢水的最主要來源。2、鍍液過濾 , 為了保證鍍液性能及鍍層質(zhì)量，必須保證鍍液的清潔, 所以要進行鍍液的過濾。、在電鍍操作過程中, 常帶有鍍液及處理液的帶出，由于掛具設計不合理、裝掛方式不考究、操作時不在槽子上方停留，增加鍍液的帶出量。4、溶液的廢棄: 在電鍍生產(chǎn)過程中所采用的許多溶液都有一定的壽命, 要對溶液進行更換。二、電鍍廢水的危害：酸堿廢水 : 排水江河危害水中微生物的生活 , 而影響水質(zhì) , 排入農(nóng)田會破壞土壤的團粒結(jié)構影響土壤肥力及透力、蓄水性 , 影響農(nóng)作物的生長 , 魚類、牲畜等食用

8、了酸堿費水，對其肉質(zhì)、乳汁將產(chǎn)生影響，危害人體健康 , 滲入地下后，影響 工業(yè)生產(chǎn) 。含氰廢水 : 氫氰酸和氰化物能通過皮膚、 肺、胃 , 特別是從粘膜呼吸進入體內(nèi)， 與三價鐵離子絡合和含鐵呼吸酶結(jié)合，引起組織的呼吸麻痹，造成窒息死亡。含鉻廢水 : 含鉻廢水可以有致癌的作用, 對人體的皮膚有危害, 對呼吸系統(tǒng)有損害作用。三、處理方法：化學法處理含鉻廢水:1、 沉淀法：是使溶液中含有的離子狀物質(zhì)變?yōu)樾碌墓腆w物而分離出去的方法。2、 氧化還原法 : 在化學反應中若發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移，即原子或離子的氧化數(shù)發(fā)生了變化則為氧化還原法。工藝流程圖:化學還原法處理含鉻廢水有槽內(nèi)處理、間歇處理、 連續(xù)處理和氣浮

9、處理4 種方式。 這里以間歇處理為主。間歇處理工藝流程：壓縮空氣還原劑堿反應池出水排放含鉻廢水沉淀池污泥干化池反應池堿還原劑污泥送處理站壓縮空氣反應池容積一般按2 4h 的廢水量設計， 反應池設有空氣攪拌或水力、機械攪拌， 投藥方式采用干投，反應池設有兩格,交替使用?；瘜W還原法其它工藝：pam硫酸亞硫酸鹽氫氧化鈉含鉻廢水調(diào)節(jié)池反應槽沉淀槽排放污泥污泥脫水氫氧化鉻污泥化學法綜合處理流程：含氰化鋅廢水反應凝聚沉淀混合含氰化銅廢水反應凝聚沉淀再利用過濾ph調(diào)整含酸堿廢水ph調(diào)整再利用集水池酸性鍍銅廢水凝聚沉淀再利用排放鋁氧化、鍍錫廢水ph調(diào)整鋅污泥脫水冶煉鋅含鎳廢水ph調(diào)整凝聚沉淀銅污泥冶煉銅鐵污泥

10、鈍化、鍍鉑廢水集水槽亞硫酸氫鈉法凝聚沉淀冶煉鐵鐵氧缽法凝聚沉淀鎳污泥鎳冶煉鐵屑法凝聚沉淀鉻污泥鉻冶煉酸洗廢水集水槽中和鉻污泥回收 feso4鉻污泥酸洗廢水集水槽中和回收銅鹽3、電解法：電解法處理工藝流程圖, 其中調(diào)節(jié)池的有效容積按不小于h 的平均流量計算?；?出電源電解槽沉淀和過用 水車間調(diào)濾含鉻節(jié)水射混合器廢池泵 提 升水恒定流量污泥干化脫水鹽水槽污泥處理或利用：電解法處理含鉻廢水的工藝參數(shù)：廢水 p值。電解后含鉻廢水的 ph 值的提高程度與電解前廢水中的c濃度和廢水離子的組分有關。 cr +濃度越高， 值提高得越多, 一般電解后 h 值提高 14。實踐表明 ,原水的 p值低雖對電解有利，但

11、對氫氧化物的沉淀不利。一般電鍍廠的含鉻廢水的ph 值為 4 6.5, 電解后為 6 . 因此 , 電解法處理含鉻廢水一般不需調(diào)整廢水的ph 值。電解槽極板間距。電解除鉻裝置的電解槽極板間距多數(shù)為為10m , 也有采用5或20m的。減少極板間凈間距能降低極板間的電阻，使電能消耗降低, 并可不用食鹽。 但考慮到安裝極板的方便，極距( 凈距）一般采用1。陽極鈍化和極板消耗。為避免陽極鈍化，可采用電流換向、投加食鹽、降低 ph值和提高電極間的水流速度等措施來實現(xiàn)。陽極耗鐵量主要與電解時間、ph 值、食鹽濃度和陽極電位有關。當ph值為 35、 r 6 質(zhì)量濃度為5 mg l 時 , 鐵極板消耗量fe：c

12、r6 ( 質(zhì)量比）為（ 2 2.5 ）： 1。 鐵極板的消耗量還與實際操作條件有關。3. .1.4 電流換向。為了避免陽極鈍化 , 電解槽的電極電路一般按兩極換向設計。電極換向除能減少鈍化作用外，還可使極板均勻消耗。因此 , 設計電解裝置時應考慮設計電極換向裝置。電極換向間隔時間可按水中含鉻濃度、極板布置情況及是否投加食鹽等具體情況確定，一般以沒1 i 一次為宜。投加食鹽。 電解時在水中投加食鹽以增加水的電導率, 使電壓降低 , 電能消耗減少。 食鹽中氯離子還可活化鐵陽極，減少鈍化。投加食鹽量一般按0 g/l 計算。電解法其他工食鹽含鉻廢水貯池電解槽沉淀池污泥干化場清水凈水排放或或用過濾池污泥

13、收集藝:4、活性炭吸附法:活性炭吸附法處理含鉻廢水的工藝流程如圖：鍍件方向補給水活活性性炭炭柱柱清 洗 槽流渡槽回收槽量1 2 3計過濾槽泵活性炭吸附處理含鉻廢水的工藝參數(shù):活性炭吸附處理的工藝參數(shù)包括ph值、吸附容量、炭層高度、濾速和阻力損失等。ph 值 : h 值是活性炭吸附處理含鉻廢水的主要工藝條件, 一般控制 h 3.5 4 5。當 h 2 時，活性炭將 全部還愿為 c 3+, 活性炭對 cr3+ 無吸附作用；當 ph 812 時，活性炭對 3+ 幾乎不吸附。吸附容量：活性炭的工作吸附容量和飽和吸附量, 是指對某一選定的炭層高度，在一定的工作條件下出水分別達到控制標準和出水中cr6+濃

14、度達到進水濃度的90 95%時，單位吸附劑所能吸附水中 cr6 的質(zhì)量。一般平均工作吸附容量q= 020 l, 飽和吸附容量飽=30g/l 。炭層高度 :炭層高度一般采用3 4m。吸附設備的高度可以分段，串聯(lián)工作, 以便于制造、安裝。炭層上部應有0.2 0 3的空間高度。濾速和阻力損失:活性炭吸附處理含鉻廢水的濾速為012m h。廢水通過m活性炭層（床）的阻力損失為0.60 7m。、二氧化硫法:采用而氧化硫作還原劑處理高濃度大流量的含鉻廢水，除鉻效果良好,進水的六價鉻質(zhì)量濃度為 90.04 0.8m l ，經(jīng)還原、沉淀處理后,出水中六價鉻質(zhì)量濃度在 .5mg/l 以下。根據(jù)廢水性質(zhì)及排水要求，

15、可采用三級還原、中和、反應、沉淀的工藝流程,沉淀后的污泥濃縮池濃縮后進壓濾機脫水，干污泥外運。工藝流程:尾堿液氣吸堿液收尾氣廢水塔naoh溶液含鉻廢水調(diào)節(jié)池還原罐貯水槽還原罐貯水槽還原罐中和槽反應槽二氧化硫出水沉淀池發(fā)生爐干污泥外運壓濾機濃縮池其他工藝處理含鉻電鍍廢水：粉煤灰活性炭處理含鉻電鍍廢水?據(jù)統(tǒng)計 ,我國每年排出的電鍍廢水約為4 10 39, 其中不僅含有氰化物等劇毒成分，而且含有鉻、鋅、銅、鎳等金屬離子。鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料,在廢水中六價鉻隨值的不同分別以cro2-4, cr-， c 2-等形式存在。 研究發(fā)現(xiàn) , 六價鉻有致癌的危害 , 其毒性比三價鉻強0倍。含鉻電鍍廢

16、水的處理方法很多，主要有化學沉淀法、活性炭法、電解法和膜處理法等活性炭法中以粉煤灰活性炭為吸附劑、還原劑對含 cr ( ）的電鍍廢水進行了處理。?值對吸附量和去除率有較大影響, ph 值為左右時吸附量達到最大，cr ( )去除效果最好 ,ph 值過高或過低時 , 粉煤灰活性炭對 cr (）的吸附能力較低。吸附時間對吸附量和去除率有一定的影響,隨著時間延長 ,吸附量和去除率均增大 , 當時間為 .5時 ,吸附基本完全 ,時間進一步延長 ,吸附量和去除率雖然增加但不明顯。被活性炭吸附的 cr( ）,經(jīng)化學還原生成 r3+，在酸性條件下 c3+與活性炭脫附 ,因而可以使活性炭再生,其再生的方法是用5

17、%的 2so4 溶液浸泡活性炭 ,使 cr3+ 完全解吸 ,然后用水沖洗、干燥。再生后的活性炭對 cr () 的去除效果略有下降。 c3溶液用堿中和生成c (） 3, ( h)3 可回收利用 ,防止二次污染 0。 2.3?活性炭吸附電化學高級氧化再生法處理難降解有機污染物含有芳香化合物等有毒難降解污染物的廢水,因其結(jié)構穩(wěn)定，可生化性差 , 常規(guī)處理方法難以致效,成為當前我國水處理領域重點需要解決的技術難題。高級氧化技術和活性炭(ac ）吸附則是研究較為廣泛的兩種處理方法。近年來，電化學高級氧化技術作為一種新發(fā)展的高級氧化技術因其處理效率高、操作簡便、環(huán)境友好等優(yōu)點,引起極大關注1 13。它通過電極反應產(chǎn)生氧化能力很強的羥基自由基有效降解污染物。研究表明14 ，當有機污染物濃度較低時， 傳質(zhì)將成為控制因素 , 導致降解過程僅發(fā)生在陽極表面而很少在溶液主體，并且因降解中間產(chǎn)物的滯留導致陽極毒化1。從而降低了處理效果。另一方面,活性炭因其極強的吸附能力在廢水處理中獲得廣泛的應用。但其成本高 ,且易吸附飽和 ,若不進行再生回收不僅不經(jīng)濟還會對環(huán)境造成污染。常用的再生方法如熱再生和化學法再生法等。需高溫或高壓條件,費用高 6。最近 , 電化學再生法因其了研究者的注意,在常溫常壓下其再生效率可達8 % 17。但目前