工業(yè)生產(chǎn)用水過(guò)濾處理用果殼活性炭的理由及作用工業(yè)生產(chǎn)用水過(guò)濾處理用果殼活性炭的理由及作用
為解決大量的工業(yè)生產(chǎn)用水和市政或生活輔助用水，污水回用成為可靠的第二水源。污水回用處理，也稱高級(jí)處理或三級(jí)處理。它是將二級(jí)處理出水再進(jìn)一步進(jìn)行物理、化學(xué)和生物處理，以便有效去除污水中各種不同性質(zhì)的雜質(zhì)，從而滿足用戶對(duì)水質(zhì)的使用要求。污水回用處理常見的方法為活性炭吸附法。
活性炭是一種多孔性物質(zhì)，而且易于自動(dòng)控制，對(duì)水量、水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性強(qiáng)，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污水回用深度處理技術(shù)。活性炭對(duì)分子量在500～3000的有機(jī)物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%，可經(jīng)濟(jì)有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機(jī)物、農(nóng)藥、放射性有機(jī)物等。
1990年我國(guó)城市生活用水量為100.10億m3，工業(yè)用水量為259甲69億m3，到1995年則分別為137~145億m3和310~347億m3，有300億m3廢水(占全國(guó)廢水的90%)未經(jīng)處理而排人水域。許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視污水回用和中水利用，例如80年代中期美國(guó)德克薩斯州和加利福尼亞州每年廢水回用量達(dá)到25億m3，占廢水總量的70%，90年代初期日本中水利用率達(dá)到73.6%，新加坡城市污水處理量為24億m3/年，幾乎全部得到處理，每年約有670萬(wàn)m3工業(yè)用水來(lái)自污水回用。1967年美國(guó)94個(gè)煉廠平均水的重復(fù)利用和循環(huán)使用率為80%左右，1965年原西德則為74%。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明，水的重復(fù)利用和循環(huán)使用是非常重要的，特別是污水回用。我國(guó)淡水資源貧乏，工業(yè)廢水和城市污水的回用與中水資源的開發(fā)，已迫在眉睫，這也是合理使用水資源的有效途徑。
80年代中期以來(lái)，根據(jù)回用水使用目的，有些污水回用處理流程加入一級(jí)活性炭處理單元。1983年美國(guó)丹佛市撥款290萬(wàn)美元，用于將污水回用于飲用水的試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置是一座日處理能力為3785t/d的污水處理廠，其目的是為2000年建設(shè)一座3785t/d的污水回用廠打基礎(chǔ)。該工程由去除磷、懸浮物、氮、可溶性有機(jī)物、可溶性固體及消毒等工序所組成。二級(jí)處理水用石灰處埋、再用液體CO2使pH值很高的水再碳酸化，通過(guò)雙層加壓濾池進(jìn)一步去除懸浮物，再用沸石除氮，出水經(jīng)活性炭吸附處理，中間有臭氧消毒。這樣，90%的一級(jí)活性炭處理單元出水可作為廠內(nèi)工藝用水，其余10%再進(jìn)行深度處理，其處理流程為：反滲透—汽提—二氧化氧消毒。該試驗(yàn)裝置于1383年建成，到2000年時(shí)，丹佛市將有15%的水來(lái)源于污水處理水。
污水的深度處理在城市和工業(yè)污水回用處理中扮演著非常重要的角色。在傳統(tǒng)的活性炭生物膜(生物活性炭)法水處理技術(shù)之后，深度處理用于去除額外的污染物、特殊金屬以及其他有害成分。現(xiàn)在已有的深度處理方法包括活性炭過(guò)濾、吸附、膜技術(shù)、高級(jí)氧化和消毒等
果殼活性炭在廢水處理中的應(yīng)用
由于果殼活性炭對(duì)水的預(yù)處理要求高，而且果殼活性炭的價(jià)格昂貴，因此在廢水處理中，果殼活性炭主要用來(lái)去除廢水中的微量污染物，以達(dá)到深度凈化的目的。
果殼活性炭
1. 果殼活性炭處理含鉻廢水。鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料，在廢水中六價(jià)鉻隨pH值的不同分別以不同的形式存在。韓研果殼活性炭有非常發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，具有極強(qiáng)的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的Cr（Ⅵ）.果殼活性炭的表面存在大量的含氧基團(tuán)如羥基（-OH）、羧基（-COOH）等，它們都有靜電吸附功能，對(duì)Cr（Ⅵ）產(chǎn)生化學(xué)吸附作用。完全可以用于處理電鍍廢水中的Cr（Ⅵ），吸附后的廢水可達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)表明：溶液中Cr（Ⅵ）質(zhì)量濃度為50mg/L，pH=3，吸附時(shí)間1.5h時(shí)，果殼活性炭的吸附性能和Cr（Ⅵ）的去除率均達(dá)到最佳效果。因此，利用果殼活性炭處理含鉻廢水的過(guò)程是果殼活性炭對(duì)溶液中Cr（Ⅵ）的物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)還原等綜合作用的結(jié)果。果殼活性炭處理含鉻廢水，吸附性能穩(wěn)定，處理效率高，操作費(fèi)用低，有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2. 果殼活性炭處理含氰廢水。在工業(yè)生產(chǎn)中，金銀的濕法提取、化學(xué)纖維的生產(chǎn)、煉焦、合成氨、電鍍、煤氣生產(chǎn)等行業(yè)均使用氰化物或副產(chǎn)氰化物，因而在生產(chǎn)過(guò)程中必然要排放一定數(shù)量的含氰廢水。果殼活性炭用于凈化廢水已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史，應(yīng)用于處理含氰廢水的文獻(xiàn)報(bào)道也越來(lái)越多.但由于CN_、HCN在果殼活性炭上的吸附容量小，一般為3mgCN/gAC～8mgCN/gAC因品種而異，在處理成本上不合算。
3. 果殼活性炭處理含汞廢水。果殼活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。如果含汞的濃度較高，可以先用化學(xué)沉淀法處理，處理后含汞約1mg/L，高時(shí)可達(dá)2-3mg/L，然后再用果殼活性炭做進(jìn)一步的處理。
4. 果殼活性炭處理含酚廢水。含酚廢水廣泛來(lái)源于石油化工廠、樹脂廠、焦化廠和煉油化工廠。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：韓研果殼活性炭對(duì)苯酚的吸附性能好，溫度升高不利于吸附，使吸附容量減小；但升高溫度達(dá)到吸附平衡的時(shí)間縮短。果殼活性炭的用量和吸附時(shí)間存在最佳值，在酸性和中性條件下，去除率變化不大；強(qiáng)堿性條件下，苯酚去除率急劇下降，堿性越強(qiáng)，吸附效果越差。
5. 果殼活性炭處理含甲醇廢水。韓研果殼活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不強(qiáng)，只適宜于處理含甲醇量低的廢水。工程運(yùn)行結(jié)果表明，可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下，對(duì)甲醇的去除率達(dá)到93.16%～100%，其出水水質(zhì)可以滿足回用到鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)要求。
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