活性炭吸附法在污水處理設備中的應用
活性炭吸附法在污水處理設備中的運用
1、引言
據統計，我國化工廢水年消耗量約為8× 108米，不但含有氰化氫等有害成份，還含有鉻、鋅、鎳等金屬材料正離子。廢水處理方法很多，主要包括化學沉淀、電解和膜處理。介紹了活性炭吸附法。活性碳表面積大，具備較高的物理學吸附作用。因此，活性炭吸附方法廣泛應用于廢水處理。具備效率高、效果好的特性。
2、活性炭
活性炭是一種歷經獨特解決的碳，具備諸多細孔和極大的表面積，1克活性炭的表面積為500-1500平米。活性碳具備較強的物理學吸附和有機化學吸附作用，還具備解毒功效。祛毒實際效果是利用其極大的總面積，內毒素被吸咐在活性碳的微孔板中，進而避免內毒素的消化吸收。另外，活性炭能夠與多種多樣化學物質的結合在一起，以防消化吸收這種化學物質。
①活性炭的分類
生產制造中運用的活性炭有很多種多樣。一般是粉末或顆粒狀的。
粉狀活性炭吸咐能力強，便于制取，質優價廉，但無法再造，一般不可以再造。
顆粒活性炭價格昂貴，但再生后可重復使用，工作條件更好，操作管理方便。因此，顆粒狀活性炭用于水處理。
②活性炭吸附
活性炭吸附是利用活性炭的固體表面凈化水質，吸附水中一種或多種物質。
③危害活性炭吸附的因素
吸附性和吸附性速率是考量吸附步驟的關鍵指標值，吸附性的尺寸是根據吸附量的。吸附速率就是指企業凈重的催化劑載體在企業時間內吸附的化學物質的品質。在水處理中，吸咐速率決策了廢水必須與吸附劑觸碰時間。
活性炭的吸咐能力與活性炭的直徑和構造相關。一般來說，顆粒物越小，孔隙外擴散速率越來越快，活性碳的吸咐能力越強。
廢水的pH值和溫度對活性炭的吸咐也是危害。活性炭一般在酸性條件下比在堿性條件下有較高的吸附量。吸附反應通常是放熱反應，因此溫度低對吸附反應有利。
或許活性炭的吸咐能力還跟廢水濃度值相關。在一定的溫度下，活性炭過濾量會隨之吸附化學物質的平衡濃度值的提升而提升。
3、活性炭在污水處理中的應用
因為活性炭對水的預處理規定高，活性炭價格高，在廢水治理中，活性炭關鍵是除去污水中的微量分析空氣污染物，做到深層清潔的目地。
①活性炭處理含鉻廢水
鉻是電鍍中使用的金屬材料，廢水中六價鉻的pH值不同。
活性炭有非常發達的微孔結構和較高的比表面積，具有極強的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的Cr(Ⅵ)。活性炭的表面存在大量的含氧基團如羥基(-OH)、羧基(-COOH)等，它們都有靜電吸附功能，對Cr(Ⅵ)產生化學吸附作用。可徹底用以解決電鍍廢水中的六價鉻，吸咐污水可做到國家環保標準。
結果表明，當Cr(Vi)濃度為50mg/L，pH=3，吸附時間為1.5h時，Cr(Vi)的吸附性能和去除效率得到優化。
因此，活性炭處理含鉻廢水的過程是活性炭物理吸附、化學吸附、化學還原等綜合作用的結果。活性碳解決含鉻污水，吸咐性能平穩，解決高效率，實際操作花費低，具備一定的社會經濟效益和經濟收益。
②活性炭處理含氰廢水
在工業生產中，金銀濕法抽出、化纖生產、焦化、合成氨、電鍍、煤氣生產等行業都應用氰化物或副產化物，因此生產過程中必須排出一定數量的含氰廢水。
活性炭用于廢水凈化已有相當長的一段時間，關于含氰廢水處理的報道越來越多。然而，由于HCN氯化萘在活性炭上的吸附量較小，一般為3m GCN/活性炭~ 8m cgn/活性炭(視品種而定)，處理成本不經濟。
③活性炭處理含汞廢水
活性炭具有吸附汞和含汞化合物的能力，但其吸附能力有限，僅適用于處理低汞含量的廢水。含汞濃度值高時，最先用有機化學沉淀法解決，解決后將汞解決至約1mg/L，高時解決至2-3mg/L，隨后用活性碳進一步解決。
④活性炭處理含酚廢水
含酚污水普遍來自石油化工廠、環氧樹脂加工廠、焦化和過油煉制工。經驗證明，活性炭吸附酚具有良好的吸附性能，溫度上升不利于吸附容量，減少吸附容量；但是，升溫達到吸附平衡的時間縮短。活性碳使用量和吸咐時間最好是，酸性和中性化標準下，去除率轉變并不大，強偏堿標準下，酚類去除率驟降，偏堿越強，吸咐實際效果越差。
⑤活性炭處理含甲醇廢水
活性碳可吸附工業甲醇，但吸附能力較弱，只合適解決含工業甲醇低的污水。工程項目運作得出結論，溶液的COD可從40mg/L降到12mg/l下列，工業甲醇的污泥負荷做到93.16%~100%，水質可考慮工業鍋爐除去食鹽水系統軟件的水質規定。
⑥煉油廠的深度處理
化工廠內含油量污水，歷經隔油、氣浮機和生物解決后，歷經沙濾和活性炭過濾器深層解決。廢水的含酚量從0.1mg/L(經生物處理后)降至0.005mg/L，氰從0.19mg/L降至0.048mg/L，COD從85mg/L降至18mg/L。
4、前景
隨之科技進步的發展和廢水治理的要求，活性碳的科學研究慢慢從其孔構造和堆積密度發展趨勢到表面官能團異構對活性炭過濾性能的危害。
例如，近年來，活性炭纖維在廢水處理方面引起了科研人員的關注。其直徑一般為5 ~ 20 μ m，其制備原理與傳統活性炭制備相同，即纖維炭在800℃以上用蒸汽或二氧化碳活化。纖維狀活性炭的孔隙結構以微孔為主，中孔很少，幾乎沒有大孔，比表面積可達2500㎡/g。它具有吸附解吸速度快、吸附容量大、電導率高等特點。
試驗得出結論，活性炭纖維對苯酚的吸附量為248mg/g，吸附飽和狀態后反復再造后吸附量基本一致，吸附特性好于活性碳。室溫時，在酸性或中性條件下，向100mL濃度為282mg/L的含酚模擬廢水投加活性炭纖維0.5g，恒溫振蕩30min，苯酚去除率可達91%。
近些年，大家發覺活性碳不但具備吸咐特性，并且具備催化反應特性。從而發展趨勢起來的催化反應法愈來愈受到重視，其科學研究也在逐步推進。以便提升解決高效率，根據科學研究催化反應的原理，更改活性碳的表面構造，提升活性碳的能力，找尋理想化的催化劑載體。
