活性炭在污水處理中的應(yīng)用
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年排出的工業(yè)廢水約為8×108m3，其中不僅含有氰化物等劇毒成分，而且含有鉻、鋅、鎳等金屬離子。廢水的處理方法很多，主要有化學(xué)沉淀法、電解法和膜處理法等，本文介紹的是活性炭吸附法。活性炭的表面積巨大，有很高的物理吸附和化學(xué)吸附功能。因此活性炭吸附法被廣泛應(yīng)用在廢水處理中。而且具有效率高，效果好等特點(diǎn)。
吸附能力和吸附速度是衡量吸附過(guò)程的主要指標(biāo)。吸附能力的大小是用吸附量來(lái)衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時(shí)間內(nèi)所吸附的物質(zhì)量。在水處理中，吸附速度決定了污水需要和吸附劑接觸時(shí)間。
活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，顆粒越小，孔隙擴(kuò)散速度越快，活性炭的吸附能力就越強(qiáng)。污水的pH值和溫度對(duì)活性炭的吸附也有影響?；钚蕴恳话阍谒嵝詶l件下比在堿性條件下有較高的吸附量。吸附反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，因此溫度低對(duì)吸附反應(yīng)有利。當(dāng)然，活性炭的吸附能力與污水濃度有關(guān)。在一定的溫度下，活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高。
活性炭在污水處理中的應(yīng)用：一般為城市污水處理廠，主要用于COD、BOD、重金屬離子等的減降，以達(dá)到凈化的標(biāo)準(zhǔn)。
活性炭處理含鉻廢水：鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料，在廢水中六價(jià)鉻隨pH值的不同分別以不同的形式存在。
活性炭有非常發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，具有極強(qiáng)的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的Cr（Ⅵ）?；钚蕴康谋砻娲嬖诖罅康暮趸鶊F(tuán)如羥基（-OH）、羧基（-COOH）等，它們都有靜電吸附功能，對(duì)Cr（Ⅵ）產(chǎn)生化學(xué)吸附作用。完全可以用于處理電鍍廢水中的Cr（Ⅵ），吸附后的廢水可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
試驗(yàn)表明：溶液中Cr（Ⅵ）質(zhì)量濃度為50mg/L，pH=3，吸附時(shí)間1。5h時(shí)，活性炭的吸附性能和Cr（Ⅵ）的去除率均達(dá)到zui佳效果。
因此，利用活性炭處理含鉻廢水的過(guò)程是活性炭對(duì)溶液中Cr（Ⅵ）的物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)還原等綜合作用的結(jié)果?；钚蕴刻幚砗t廢水，吸附性能穩(wěn)定，處理效率高，操作費(fèi)用低，有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
活性炭處理含氰廢水：在工業(yè)生產(chǎn)中，金銀的濕法提取、化學(xué)纖維的生產(chǎn)、煉焦、合成氨、電鍍、煤氣生產(chǎn)等行業(yè)均使用氰化物或副產(chǎn)氰化物，因而在生產(chǎn)過(guò)程中必然要排放一定數(shù)量的含氰廢水。
活性炭用于凈化廢水已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，應(yīng)用于處理含氰廢水的文獻(xiàn)報(bào)道也越來(lái)越多。但由于CN_、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般為3mgCN/gAC～8mgCN/gAC（因品種而異），在處理成本上不合算。
活性炭處理含汞廢水： 活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。如果含汞的濃度較高，可以先用化學(xué)沉淀法處理，處理后含汞約1mg/L，高時(shí)可達(dá)2-3mg/L，然后再用活性炭做進(jìn)一步的處理。
活性炭處理含酚廢水： 含酚廢水廣泛來(lái)源于石油化工廠、樹(shù)脂廠、焦化廠和煉油化工廠。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：活性炭對(duì)苯酚的吸附性能好，溫度升高不利于吸附，使吸附容量減??；但升高溫度達(dá)到吸附平衡的時(shí)間縮短。活性炭的用量和吸附時(shí)間存在zui佳值，在酸性和中性條件下，去除率變化不大；強(qiáng)堿性條件下，苯酚去除率急劇下降，堿性越強(qiáng)，吸附效果越差。
活性炭處理含甲醇廢水：活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不強(qiáng)，只適宜于處理含甲醇量低的廢水。工程運(yùn)行結(jié)果表明，可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下，對(duì)甲醇的去除率達(dá)到93。16%～100%，其出水水質(zhì)可以滿(mǎn)足回用到鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)要求。
煉油廠的深度處理：煉油廠含油廢水，經(jīng)隔油，氣浮和生物處理后，在經(jīng)砂濾和活性炭過(guò)濾深度處理。廢水的含酚量從0。1mg/L（經(jīng)生物處理后）降至0。005mg/L，氰從0。19mg/L降至0。048mg/L，COD從85mg/L降至18mg/L。
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