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活性炭在水處理中的應用--下水的活性炭處理

發布時間:2021/7/3 8:35:16 瀏覽次數:68
文章來源:嵩山科技網絡部 作者:嵩山科技小編

下水的活性炭處理

1.含汞廢水

1953年發生在日本的水俁病事件,就是含甲基汞工業廢氣污染水體,使水俁灣大批居民發生神經性中毒的公害大事,汞害為人們所關注。

活性炭上引入聚硫脲有利于提高對汞的吸附能力。將椰殼炭吸附聚胺和二硫化碳后,繼續反應,可獲得固定有聚硫脲的活性炭。當相對分子質量為1800的聚胺在活性炭上的固定率為11.8%時,該活性炭對汞吸附能力zui佳,超過11.8%時,對汞吸附能力急劇下降,因為固定率越高,活性炭的比表面積就急劇下降。

某廠含汞廢水經硫化鈉沉淀,以石灰調整pH值,加硫酸亞鐵作混凝劑處理后,含汞量為1~3mg/L,遠高于0.05mg/L的允許排放標準。如果再以活性炭處理,采用兩個40m3靜態間歇吸附池,裝1m厚的活性炭,交換工作。使進吸附池的廢水近滿,以壓縮空氣攪拌30min后,靜置2h,該廠每天廢水量約1~2m3,經活性炭處理后的出水含汞量符合排放標準。

粉狀活性炭可以用于處理低濃度的含汞廢水,為我國生產水銀溫度計工廠所采用,通過飽和炭加熱升華、冷凝回收汞。

載有鹽酸的活性炭,zui好其微孔半徑<80nm,用<30%的水蒸氣活化。適用于去除液相碳氫化合物中含有的汞或汞的化合物。

活性炭吸附水溶液中的二價汞與pH值成反比。pH值在酸性范圍時,活性炭對汞的吸附較高。pH值從9降到酸性范圍時,去汞多達兩倍。

活性炭去汞效率與活性炭性質和活化工藝有關。由木材、椰子殼和煤通過蒸汽法活化制造的活性炭從pH值低于5的溶液中去汞量高,如pH值提高,去汞量降低;由木材通過氯化鋅法活化制造的中去貢量高,甚至在提高pH值大于5時仍有較高的去汞量。

活性炭去汞效率與溶液中加入添加劑有關。加入鞣酸或乙二族四乙附汞從10%增至30%,依溶液的pH值和炭的用量而定,其中鞣酸的效果更好;加入硝酸則低效;加入鈣離子也能提高汞的吸附量,鈣離子濃度50mg/L增加到200mg/L時,汞的吸附量增加10%~20%;當鈣離子和鞣酸同時存在時,使用較少的活性炭,去汞量幾乎增加一倍;以金屬硫化物浸漬處理的活性炭選擇吸附汞也非常有效。

2.含鉻廢水

鉻是電鍍中應用較多的金屬原料,在電鍍廢水中含有大量的六價鉻?;钚蕴坑邪l達的微孔和巨大的比表面積,吸附能力強,可以有效地吸附廢水中的鉻離子。同時,活性炭表面存在著豐富的含氧官能團,比如羥基、羧基等,可以對鉻離子發生化學吸附?;钚蕴刻幚砗t廢水的過程是活性炭對廢水中鉻離子物理吸附、化學吸附等作用的結果。研究表明,當溶液中的鉻離子濃度為50mg/L、pH=3、吸附時間1.5h時,活性炭對廢水中的鉻離子吸附效果zui佳?;钚蕴刻幚砗t廢水,處理后的水可以達到國家排放標準。

3.含釩廢水

活性炭能吸附溶液中的四價釩離子和五價釩離子,溶液的pH值和活性炭表面性質對其吸附有一定影響。四價或五價釩離子的被吸附在一定pH值范圍內都因pH值增加而增加,在pH值范圍2.5~3之間達到zui大,此后降低;氧化處理后的活性炭對釩離子有較大的吸附率,從偏釩酸鈉溶液中以氧化改性的粉狀活性炭吸附釩,可從含量50mg/L的溶液中去除90%的釩。

當使用較大量的活性炭或較長吸附時間時,活性炭的吸附率有所提高,即溶液中更多的釩被吸附。例如:以0.5g C/100ml和5.0g C/100mL,同樣吸附時間3h比較,溶液中釩的殘留百分比;前者約40%,后者約9%。再以5.0gC/100mL的吸附時間1h和3h比較溶液中釩的殘留量百分比:前者約22%,后者約9%。

有人對水中痕量釩用活性炭進行預富集,研究了水中痕量釩的吸附和解吸條件以及活性炭對釩的吸附容量。50mg活性炭可對50ml.的水中800g以內的帆進行定量回收,回收率在93%~104%之間。本法對合成海水樣品痕量釩量進行分析測試,結果滿意。

4.含磷廢水

廢水中含有機磷農藥,如對硫磷、甲基對硫磷等,可用活性炭吸附。達到吸附飽和的活性炭可用蒸汽再生。馬拉硫磷、磷酰胺、敵百蟲及散散畏等有批研化合物,可先用活性獲吸附,用硫酸鋁及氯化鐵進行混凝沉淀去除,對生產甲基異柳磷、增效磷的廢水采用活性污泥法的處理過程中,投入粒役方0.4~0.6μm的活性炭,投配率為20%,提高COD的去除率。

5.含氟廢水

攝取含有氟化物的水對健康影響的課題科技工作者已進行過很廣泛的研。飲用水中添加適量的氟化物有利于人的身體健康,而且有助于防止牙歯案蝕。但是,如果水中氟化物的含量過高也會導致飲用者生成牙斑。環保者則認為水中的氟化物會污染環境。去除飲用水中過量的氟化物可使用化學沉積、離子交換樹脂、反滲透、電滲析和活性鋁土吸附等方法,其中以活性鋁土吸附zui為常用。浸鋁炭是一種新型吸附劑,它是將活性炭的大表面積性能和鋁對氯化物高吸附容量相結合,以此獲得的浸漬炭比普通活性炭大3~5倍的吸附效率,達到飲用水氟化物的標準含量。

6.含氰廢水

在工業生產中,化學纖維生產、金銀濕法提取、煉焦、電鍍、合成氨等行業均會使用氰化物,產生含氰廢水?;钚蕴吭谔幚睃S金生產中尾礦庫含氰溢流水的應用中取得了良好的效果。黑龍江省鐵力木材干餾廠用煤木合配比壓條后生產的黃金用活性炭,其載金量優于其他原料生產的活性炭,經黃金炭處理后含氰廢水基本上符合排放標準。黃金炭在烏拉嘎金礦成功地進行了工業規模應用。

所用黃金炭質量標準指標是:

粒度φ:1.5~2.5mm,L:4~11mm;

碘值800~1000mg/g;

強度≥85%;

干燥減量≤10%;

堆積密度0.4~0.6g/cm3;

水容量≥60;

pH值7.

1989年,在日處理尾礦庫含氰廢水2000m3條件下,經過近150d運轉后,取出1.21載金炭,經焚燒、熔煉后得到518.27g黃金錠,經計算平均每噸黃金炭可回收黃金456.9g,黃金炭的應用創造了很大的社會和經濟效益。通過活性炭處理過的尾礦庫含氰廢水含氰量符合排放標準,六個月的檢測數據范圍:吸附前氰的濃度為0.72~1.9mg/L,吸附后氰的濃度0.08mg/L。

活性炭去除廢水中氰化物的吸附容量只有活性炭質量的1%。我國某廠采用空氣催化氧化法處理氧化鍍銷廢水時,氰和俑的去除率均達99%以上。

北京機電研究院將活性炭滲浸銅氧化物用于處理氰化鍍銅合金廢總氟和游離氰的含量均可達國家規定的排放標準。達到吸附飽和的活性券可以通過次氯酸鈉和硫酸銨來再生,再生液再經過加堿、加熱去氨轉化為氧化銅,重新使用。

7.含烴廢水

8.含多氯聯苯廢水

9.含鹵烴廢水

10.含有機氯殺蟲劑廢水

11.含醛廢水

12.含酮廢水

13.含有機酸廢水

14.含甲醇廢水

15.含酯廢水

16.含酚廢水

17.含硝基類廢水

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