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活性炭吸附技術在水處理中的應用

2019-08-02 17:38

水處置中的活性炭次要有粉末炭和粒狀炭兩類。粉末炭采用 混懸接觸吸附方式,次要以攪拌池吸附的方式使用;而粒狀炭則 采用過濾吸附方式,通常采用固定床的方式,如活性炭濾池等。 粒狀炭較之粉末炭具有可再生性好和抗攪擾力強的優點。近 開展起來的另外一種叫做活性炭纖維,它是一種功能優於粉狀炭 和粒狀炭的高效活性吸附資料 [4]。活性炭纖維可方便地加工爲氈、 布、紙等各種不同的外形,製造的淨水安裝高效牢靠、處置量大、

構造緊湊,但價錢較高。

上麵將從被處置水的來源的角度來引見活性炭吸附技術在水 處置中的使用:

2.1 活性炭吸附法在淨化水源汙染中的使用 普通的給水汙染工藝,對一些淨化物如病毒、無機化合物不 能無效去除。由於活性炭對水中微量無機物具有傑出的吸附特性, 所以早在20年代末30年代初歐美國度就開端用粉狀活性炭去除 水中的臭、味等。粉狀活性炭適用於含低濃度無機物和氨的淨化水源的除臭、 除味,尤其適用於時節性短期頂峰負荷的淨化水源的汙染。

粉 狀炭普通以 5 ~ 10% 的懸浮液投加,其投加量依據原水的水質而異,並與水處置廠的流程有關。普通狀況下投加劑量爲3~10mg/L。 

接觸工夫普通爲 15 ~ 30min。投加點可在原水泵左近或廓清池之前。因其可再生性差和抗攪擾才能弱的緣故,對淨化較嚴重的水 源及臨時運用時,應逐步由粒狀炭替代。在給水處置中,粒狀活 性炭多以吸附柱或吸附塔的方式來使用,當吸附飽和後,經過再 生以恢複其吸附才能。由於在新建或擴建現有水廠時,增設活性 炭吸附過濾安裝需求少量的基建費用和一定的修建麵積,因而在 歐美國度的許多水廠中用粒狀活性炭取代砂濾池中的砂。

2.2 活性炭吸附法在城市汙水中的使用

由於慣例的二級汙水處置工藝處置後仍有些雜質不能被生物分解,出水達不到排放規範。並且在一些水資源極度缺乏的地域, 需求思索到汙水的回用,對排放水質的要求進一步進步。因而用 活性炭吸附技術去除汙水中剩餘的溶解性無機物和其他雜質,已 成爲城市汙水、工業廢水深度處置的無效手腕。 由二沉池流出的二級處置水普通經過砂濾 - 活性炭吸附 - 氯 消毒的處置流程,即可到達回用的規範。用活性炭吸附法處置二 級處置水的操作,普通在吸附塔內停止。其運轉方式有靜態運轉 單塔、多塔串聯運轉、多塔並聯運轉、延續運轉單塔等。

2.3 活性炭吸附法在工業廢水處置中的使用 工業廢水的品種單一、成分複雜,因而工業廢水的處置辦法 應該因處置對象的不同而異。活性炭在工業廢水處置中,次要作 爲固體吸附劑,普通使用於含油汙水、印染廢水、含鉻、汞廢水、 含氰廢水等含重金屬或大分子無機物廢水處置中。

3、活性炭吸附組合工藝的使用及開展

活性炭吸附技術可以無效去除水中淨化物,但其製水本錢相 對較高,而且其微孔構造不利於大分子無機淨化物的去除,其廣 泛使用遭到了一定的限製。因而,活性炭吸附與其他水處置技術 的結合使用,往往可以發生更好的處置效果。上麵將引見幾種常 見的活性炭吸附組合工藝:

3.1 臭氧 - 活性炭組合工藝 臭氧作爲強氧化劑,能使水中大分子無機物分解爲小分子有 機物,進步無機物進入活性炭微孔外部的能夠性,充沛發揚活性炭的吸附外表,延伸活性炭的運用周期。同時臭氧還發揚了活性 炭所不具有的殺菌作用。而活性炭則能無效吸附臭氧在氧化進程 中發生的少量兩頭產物,包括處理臭氧無法去除的三鹵甲烷及其 前驅物質,並保證了後出水的生物波動性。因而,臭氧-活性 炭組合工藝自 1961 年開端運用以來,在世界興旺國度失掉了普遍使用。

3.2 高錳酸鉀 - 活性炭組合工藝 高錳酸鉀也是強氧化劑,能降解無機物、抑製藻類生長,隨 著投加量的添加和接觸工夫的延伸,其水處置效果較爲理想。而 粉末活性炭對水中小分子無機物 ( 分子量< 3000) 有很好的吸附作 用,有利於淨水進程中去除色味。故常將兩者組合用於慣例淨水 工藝流程中。

3.3 生物活性炭法 生物活性炭技術是以粒狀活性炭爲載體,經過富集或人工固 化微生物,在活性炭外表構成生物膜,應用活性炭的吸附作用和 生物膜的生物降解作用共同去除水中淨化物。與普通生物法相 比,在相反的 HRT 下淨化物停留工夫更長,因此處置效果更好。 同時,微生物的降解也能使活性炭再生,再生率高達 20%左右。 而活性炭也可加重廢水中無害物質對微生物的影響,從而消弭微 生物降解的不利影響。但是,在運用該技術停止飲用水深度處置 時應防止預氯化處置,否則微生物不能在活性炭上生長。

3.4 粉末活性炭 - 活性汙泥組合工藝 該工藝是將粉末活性炭投加到活性汙泥曝氣池中,構成生物 活性炭,應用吸附、降解博天堂客户端作用去除無機淨化物。它一方麵可 去除活性汙泥法難以去除的無機物,進步活性汙泥的去除效率; 另一方麵使活性汙泥具有優秀的壓密性,從而克製了汙泥收縮。

3.5 活性炭 - 超濾組合工藝 超濾膜過濾工藝的明顯優點是能無效去除水中的病原菌,但 其順手的成績是膜阻塞和膜淨化。活性炭 - 超濾膜組合工藝克 服了單一處置辦法的弱點:在組合工藝中,應用活性炭對進水前 處置,可以去除各類無機化合物、水中大局部的濁度和色度,這 爲後續膜過濾提供了保證,從而緩解膜阻塞和膜淨化成績,延伸 膜的運用壽命;用膜停止後處置則能無效處理出水中的細菌成績, 保證出水水質。 3.6 活性炭電解法 活性炭電解法是應用活性炭的導電性將其作爲電極,先使活 性炭吸附淨化物,再經過其電解作用停止氧化降解以去除水中雜 質,是絮凝反響與自在基反響相結合的進程。活性炭的強吸附能 力能大大進步氧化性產物的應用效率,在相反條件下,活性炭固 定床電解槽與普通電解槽相比,可節省電耗 30%~ 40%。

除了上述活性炭組合工藝外,還有諸如活性炭-TiO2 聯用技術、 負載活性炭催化氧化法、活性炭 - 反浸透、活性炭 -MBR 等新的組 合工藝,這些工藝曾經在水處置理論中得以使用,並證明是行之有 效的,它們將隨著水處置技術的開展而不時被改良和創新。


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