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活性炭吸附法在工业废水处理中的应用

北极星环保网来源:煤炭与化工 张跃东2018/6/13 11:38:40我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:工业废水 废水处理 活性炭吸附

北极星环保网讯:近些年,伴随我国经济实力的不断增长和工业化脚步的不断增速,因工业生产而产生的大量工业废水则成为了威胁生态环境安全的重要源头之一。工业废水中富含有各类重金属离子、有机化合物等物质且部分具有强烈毒性,一旦未经处理而流入环境便会造成难以挽回的破坏。有鉴于此,加强对工业废水处理技术的深入研究刻不容缓,而活性炭吸附法作为一种有效的工业废水处理技术理当受到社会的重视,并对其具体应用展开深入分析。

1 活性炭吸附机理分析

活性炭吸附技术是通过对活性炭表面所独有的吸附功效对工业废水中的某种或多种有害物质进行吸附清除从而达到废水净化效果的目的。究其本质而言,活性炭的吸附功能主要源于两个方面:

①是因为活性炭的内部分子处于各向受力均等的情况,而其表面分子则处于各向受力不均的情况,从而使得其他物质分子极易在力的作用下吸附于活性炭表面,这一过程为物理吸附;②是因为活性炭容易同吸附物间发生化学反应,从而达到吸附净化的效果,这一过程为化学吸附。活性炭的吸附功效就是上文所述两种吸附过程的综合产物。

当活性炭在溶液中的吸附效率同解析效率同步时(单位时间内活性炭对溶液中物质的吸附数量等同于解析数量)被吸附物质在活性炭表面及溶液中的含量便会处于动态平衡之中,这就是活性炭吸附平衡点,此时被吸附物在溶液中的浓度便是平衡浓度,我们以q代表活性炭吸附能力,则其表达式:

q=V(CO-C)/M

式中:q代表活性炭吸附量(一单位活性炭可吸附的杂志质量),g/g;

V代表待净化废水总量,L;

C0、C分别代表净化前后水体中的杂质质量浓度,g/L;

M代表废液中加入的活性炭总量,g。

而在温度恒定的条件下,活性炭的吸附量q同净化后水体中杂志质量浓度C的关系曲线被称之为吸附等温线,对于废水处理行业而言,一般选用费兰德利希吸附等温线代表活性炭吸附功能的大小,其表达式:

q=K˙C1/n

式中:K代表同活性炭表面积、温度等相关的系数;N代表同温度相关的常数。

2 活性炭吸附法优点分析

活性炭作为具备多孔隙、大表面积、高吸附量、高稳定性等诸多特点的一种高效吸附剂,具备下述优点。

2.1 可独自使用

使用时无需添加其他絮凝剂或氧化剂等化学试剂,可直接通过自身的微孔特性进行吸附净化作业。

2.2 制作成本低廉且使用方法简便

活性炭的制作仅需通过木材、煤炭等即可获得,相较而言成本低廉同时使用时无需其他操作,只需投入废液中即可,操作工艺简单便捷。

2.3 吸附效果优良

活性炭独有的大表面积、多孔隙特征,使得其具有良好的吸附效果,特别是对种金属离子等分子杂质的吸附效果尤为显著。

2.4 不易造成二次污染

活性炭吸附过程以物理吸附为主,吸附出的难降解杂志等可直接同活性炭进行一体填埋,从而避免再次溶入水体形成二次污染。

2.5 可重复利用

经过废水净化作业的活性炭能够通过化学溶液再生法、热再生法、电化学法、生物再生法等诸多途径实现回收使用。

3 活性炭吸附法的具体应用

3.1 在含油废水净化中的应用

在工业废水中含油污水不仅产量巨大且涉及行业众多,譬如石油开采与提炼、油品的运、交通航运、机械制造、食品加工等,在其生产作业过程中均会不同程度的产生各类含油污水,进而对生态环境特别是水资源环境造成严重破坏。

延伸阅读:

德国曼海姆污水处理厂:粉末活性炭去除微量污染物

活性炭吸附电镀废水中CODCr的实验研究

生物质基活性炭处理重金属废水研究进展

吸附废气、废水后的废活性炭是否属于危废?

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