用活性炭處理焦化廢水

更新時間：2009-07-28 15:42 來源：作者: 閱讀：3918

活性炭具有發(fā)達的空隙結構，是常規(guī)水處理中最常用的吸附劑。然而活性炭的吸附效果取決于活性炭的粒度和分散程度，生產中往往忽視活性炭的分散程度對吸附效果的影響，使活性炭的吸附效果得不到充分的發(fā)揮。焦化廢水中污染物組成復雜，是較難生化降解的高濃度有機工業(yè)廢水。本文在曝氣的條件下，用活性炭對焦化廢水進行了處理。

1廢水水質與試驗裝置

所用焦化廢水為焦化廠蒸氨前廢水，其水質見表1：

試驗裝置如同1所示，反應器的容積為1000mL。試驗設備有HGX-180型空壓機，ZB-10玻璃轉子流量計和活性炭(圓柱狀活性炭，粒徑約為1mm)。試驗時，先將活性炭在球磨機中研磨，然后分離出不同粒徑活性炭，水洗烘干后備用。

2試驗與分析方法

2．1試驗方法

取1L焦化廢水倒入反應器中，打開空壓機，調節(jié)流量后，加入一定量的活性炭。反應開始后定時取樣。取樣后立即過濾，迅速停止反應，測定焦化廢水中污染物的含量。

2．2分析方法

采用重鉻酸鹽回流法測定COD，采用鈉氏試劑分光光度法測定氨氮，采用4一氨基安替吡啉直接比色法測定酚，采用異煙酸一吡唑啉酮法測定氰化物。

3結果與討論

3．1分散吸附與靜態(tài)吸附的比較

在活性炭粒度為60目，投加量為10g／L的條件下，對蒸氨前的焦化廢水分別進行曝氣分散吸附和靜態(tài)吸附試驗，結果如表2所示�？梢钥闯銎貧夥稚⑽降男Ч褥o態(tài)吸附的好得多。這是由于分散條件下的活性炭有更多的機會和污染物接觸，同時曝氣也克服了活性炭之間的自凝聚現(xiàn)象，因此有利于發(fā)揮活性炭的吸附性能，縮短平衡時間。

3．2活性炭粒度的影響

分散吸附對活性炭粒度有一定的要求，粒度越小，分散需要動力越大，同時活性炭的粒度大小與吸附速率、再生都有很大的關系。在曝氣量為1m／h，活性炭投加量為10g的條件下進行了不同粒度(大顆粒、40目、60目、80目)活性炭處理焦化廢水的試驗�；钚蕴苛６葘够瘡U水中COD去除率的影響如圖2所示。開始5min，反應速度最快。大顆粒活性炭對COD有明顯的去除效果。80目的粉末活性炭對COD的去除率最高，1h后可達到78％。

活性炭對氨氮的去除率如圖3所示。8O目的粉末活性炭對氨氮的去除率最高，1h后氨氮的去除率為58％。60目與其相差不大，柱狀活性炭最低�；钚蕴渴且环N非極性吸附劑，對氨氮吸附很少。

活性炭對酚的去除率如圖4所示，去除效果非常明顯，幾乎可以達到100％。

活性炭對氰化物的去除率如圖5所示。80目的去除率為100％，柱狀活性炭的去除率最低。80目、60目、40目的處理效果在1h后非常接近。

活性炭因具有豐富的孔徑分布和很大的比表面積而且有很強的吸附能力。試驗表明，活性炭粒徑減小可明顯提高焦化廢水的處理效果。分散的活性炭對COD、氨氮、酚和氰化物都有很好的去除效果。這可能是由于顆粒度決定了比表面積。研磨后的活性炭粒度變小，可以更充分發(fā)揮粉末活性炭微孔、中孔的作用，并且路徑比顆�；钚蕴慷�，加快了傳質過程。另外活性炭粒徑變小后，活性炭接觸焦化廢水的表面積增大，吸附性能提高。但活性炭粒徑并不是越小越好，因為粒徑越小，活性炭的成本越高，同時容易凝聚，再生也困難。

3．3投加量的影響

在曝氣量為lm／h時，對60目活性炭進行了不同投加量(5、l0、20g／L)的試驗。試驗結果如圖6～9所示�；钚蕴康耐都恿渴怯绊懛磻俾实闹匾蛩�，增加投加量可以有效縮短反應時間。污染物的去除率隨時間變化的趨勢表明，反應時間也是重要的影響因素。

3．4曝氣量的影響

不同的曝氣量對活性炭的分散程度有很大的影響，在活性炭的粒徑為60目，投加量為10／L的條件下，進行不同了曝氣量(0．5、1、2m／h)對焦化廢水處理的試驗，結果如表3所示。隨著曝氣量的增加，活性炭的分散程度增大，活性炭與污染物接觸的機會增大，活性炭的吸附效果增加。從經(jīng)濟性的角度考慮，最佳的試驗曝氣流量為lm／h。