活性炭在廢水處理中的應用

時間：2007-07-04 來源： 作者：

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傳遞，使廢水中的污染物轉移到固體吸附劑上，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稱為吸附劑。根據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。在廢水處理中所發生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現。廢水中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

2.1 活性炭吸附法處理印染廢水

2.1.1 萃�。�活性炭吸附法處理DMF廢水[1]

N,N-二甲基甲酰胺（DMF）是一種常用的化工熔劑，被廣泛應用于聚氨酯合成革工業及醫藥、農藥等行業。由于DMF在制革生產中被大量用作熔劑使用，生產所排放的廢水中含有較高濃度的DMF。

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DMF而沒有回收DMF，處理成本較高，尤其不適用于處理較高濃度的DMF廢水。對于高濃度DMF（近100g/L）的制革廢水，目前工廠多采用直接精餾處理，分離DMF與水，回收的DMF回用于生產。但該法能耗較高，當廢水中DMF濃度較低（如小于50g/L）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�。�活性炭吸附法，處理制革廠的高濃度DMF廢水（DMF質量濃度為93.4g/L），用三氯甲烷（CHCl3）萃取廢水中的DMF，萃取液經精餾分離回收DMF和萃取劑。研究了CHCl3對DMF的萃取效果、活性炭對萃余液的動態吸附性能、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。結果表明，用CHCl3 5級逆液萃取后，萃余液中的DMF降到1.33g/L，萃取率達96.8%。萃取液經精餾分離回收CHCl3和DMF。萃余液經活性炭吸附后COD可降到100mg/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50％左右。經CHCl3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CH2Cl2洗脫、160℃空氣活化后，其吸附性能和數量基本不變，可反復使用。

2.1.2 活性炭吸附法處理染料廢水

紡織工業的發展帶動了染料生產的發展。調查表明,全世界每年生產的染料超過70萬噸，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[2,3]。染料廢水成分復雜，水質變化大，色度深，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，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COD.活性炭處理染料廢水在國內外都有研究[4,5]，但大多數是和其它工藝耦合，其中活性炭吸附多用于深度處理或將活性炭作為載體和催化劑[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 133廢水最難.染料廢水的脫色率隨溫度的升高而增加，pH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 133染料廢水的脫色率均超過97%，出水的色度稀釋倍數不大于50倍，COD小于50mg/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]。

2.2粉煤灰活性炭處理含鉻電鍍廢水

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