活性炭在废水处理中的应用及前景

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 活性炭在废水处理中的应用及前景 【摘要】：本文以下内容首先介 绍了几种类型的活性炭在废水处理中的 应用，然后分析了活性炭在废水处理中 的应用前景，以供大家参考学习之用。 中国论文网 /2/view-12912076.htm 【关键词】：活性炭；废水处理； 前景；活性炭纤维 Abstract: This article first introduced several types of activated carbon and its application in wastewater treatment, and then analyzed the active carbon in wastewater treatment applications, for reference to learning to use. Key words: activated carbon; -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 wastewater treatment; prospect; activated carbon fiber 中图分类号：X703 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012） 1、前言 活性炭具有高度发达的微孔结构 和极大的比表面积，对物质具有很强的 吸附能力，而且其具有原料充足、安全 性能高、耐酸碱、耐热、不溶水和有机 溶剂、采取适当措施可以再生等优点， 是一种非常好的传统型吸附剂，在城市 废水处理中起着非常重要的作用。文以 下内容首先介绍了几种类型的活性炭在 废水处理中的应用，然后分析了活性炭 在废水处理中的应用前景，以供大家参 考学习之用。 2、活性炭的简单介绍 活性炭是黑色粉末状或颗粒状的 无定形碳，其主要成分除了碳以外还有 氧、氢等元素，活性炭在结构上由于微 晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有 细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 此它具有多孔碳，堆积密度低，比表面 积大的特点。其主要用途有以下几个方 面：脱色和过滤，使带色液体脱色、吸 收各种气体与蒸气、色谱分析用、测甲 醇的还原剂、粒状物可用作催化剂的载 体。活性炭按照原料来源可以分为：木 质活性炭、兽骨和血炭、矿物质原料活 性炭、其它原料的活性炭、再生活性炭。 按照制造方法可以分为：化学法活性炭、 物理法活性炭、化学C 物理法或物理 C 化学法活性炭。按照外观形状可以 分为：粉状活性炭、颗粒活性炭、不定 型颗料活性炭、圆柱形活性炭、球形活 性炭。按照孔径可以分为：大孔，半径 20 000nm、过渡孔，半径 150 20 000nm、微孔，半径 150nm， 活性炭 的表面积主要是由微孔提供的。按照材 质活性炭可以分为：椰壳活性炭、果壳 活性炭、木质活性炭、煤质活性炭。 2、活性炭在废水处理中的应用 在废水处理中，难降解的有机物 的处理方法有反渗透法、化学氧化法、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 吸附法等多种方法，但是，活性炭吸附 是最为有效、实用、可靠又经济的方法， 下面将对活性炭在废水处理中的应用进 行简单的介绍。 2.1、粉末活性炭强化 SBR 法进 行废水处理 SBR 是序批式活性污泥法的简称， 是一种按间歇曝气方式来运行的活性污 泥污水处理技术。它的主要特征是在运 行上的有序和间歇操作，SBR 技术的核 心是 SBR 反应池，该池集均化、初沉、 生物降解、二沉等功能于一体的无污泥 回流系统，尤其适用于间歇排放和流量 变化较大的场合。其具有如下特点：在 大多数情况下，无需设置调节池；SVI 值较低，污泥易于沉淀，一般情况下， 不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式 的调节，在单一的曝气池内能够进行脱 氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、 自动计时器及可编程序控制器等自控仪 表，可能使本工艺过程实现全部自动化， 而由中心控制室控制；运行管理得当， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 处理水水质优于连续式；加深池深时， 与同样的 BOD-SS 负荷的其它方式相比 较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理 有毒或高浓度有机废水的能力强。 近年来序列间歇式活性污泥法 （SBR）处理废水越来越受到关注，该 工艺相对比于其他工艺简单、剩余污泥 处置麻烦少、节约投资投资省、占地少、 运行费用低、耐有机负荷和毒物负荷冲 击，运行方式灵活，由于是静止沉淀， 因此出水效果好、厌氧和好氧过程交替 发生、泥龄短、活性高，有很好的脱氮 除磷效果。且有通过氧化还原电位实时 控制 SBR 反应进程的报道，进一步提 高了对氮磷的去除效果、节约了能源和 投资。 2.2、粒状生物活性碳在废水处理 中的应用 在活性炭上固定微生物, 提高活 性炭的吸附容量,延长活性炭的使用寿命,增 强对水中有机物的降解能力,这是生物活 性炭技术。这种技术包含了生物降解与 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 活性炭吸附这两个过程，不但延长了活 性炭的吸附时间，而且还强化了活性炭 的吸附效果，在实际工程中受到了广泛 的关注。在生物活性炭处理废水的过程 中，微生物的降解起着非常重要的作用， 活性炭在这个过程中仅仅起到提供载体 的作用。我国国内的一些研究人员利用 粒状生物活性炭对废水进行处理，发现 粒状生物活性炭对废水中的有害物质具 有很高的去除率，生物活性炭对废水中 有害物质的去除率随着炭层高度的增长 而增大。 2.3、活性碳纤维在废水处理中的 应用 活性碳是一种经过活化处理的多 孔碳，具有极强的吸附能力，在军事、 化工、环保等领域的应用已有百年的历 史。传统的活性碳为粉末状或颗粒状， 活性碳纤维，则是在纤维上布满微孔， 其吸附能力比颗粒活性碳高 20 倍，吸 附速度快 1000 倍！活性炭纤维可以用 于对各种有机废水的处理，比如其可以 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 对含氯废水、制药厂废水、四苯废水、 苯酚废水进行处理。其也对金属离子具 有较好的吸附能力，可以有效的吸附水 中的银、汞等多种离子。但是它的使用 只是近 20 多年的事，在工业上利用他 的超强吸附能力去净化用水。碳纤维高 温活化后，纤维表面布满微孔，其孔径 为一根头发丝的十万分之一，把这些微 孔的内表面展开，1g 活性炭纤维毡的展 开面积高达 1600O，这是这些微孔起 到了吸附废水中有害物质的作用，从物 理学可知，物体的表面对外存在引力， 表面越大吸附力越大，活性碳正是通过 这种范德华力与化学键的作用吸附周边 分子并牢固与微孔之中。 3、活性炭在废水处理中的应用 前景 活性炭在废水处理中具有处理程 度高、出水水质稳定等优点，国内外实 践证明，活性炭再生方法的经济性成为 制约活性炭在废水处理中广发应用的主 要瓶颈。因此选择经济有效的再生方法 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 成为活性炭在废水处理中应用的关键。 活性炭的再生是指用物理或者化学的方 法在不破坏活性炭原有结构的前提下， 去除吸附于活性炭微孔中的吸附物质， 恢复活性炭的吸附能力，以便对活性炭 进行重复的使用。目前在活性炭再生方 面主要有如下措施：加热再生法、化学 再生法、生物再生法、电化学再生法、 超声波再生法和催化湿式氧化再生法几 种方法。这些方法各有特点，而且有的 还在研究阶段，没有真正的应用到工程 实际中去，所以在选用活性炭再生技术 的时候，应根据当地的经济条件和科技 水平，选择经济效益高，处理效果明显 的活性炭再生技术。 3.1、活性炭吸附-微波诱导氧化 处理废水 微波辐照再生活性炭是用微波产 生高位，使活性炭上的有机污染物炭化、 活化，从而达到恢复活性炭吸附能力的 目的。微波加热可以使有机污染物克服 分子间的引力脱附，随着微波能量的聚 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 集，在致热和非致热效应的共同作用下， 有机污染物一部分燃烧分解出二氧化碳， 而另一部分则炭化。我国国内一些研究 人员通过考察颗粒活性炭对化工废水中 有机污染物的吸附行为，以及微波辐照 诱导氧化被吸附的污染物使活性炭再生 规律，发现采用功率为 400W 的微波辐 照 2 分钟，再生后活性炭的碘值可以到 到 900mg/g 左右。 3.2、粘土、活性炭、二氧化钛符 合陶瓷球对燃料废水的降解 我国国内一些学者通过将具有高 吸附特性的活性炭和比较容易加工成型 的粘土作为 TIO2 光催化剂的载体，分 别制成粘土/AC、复合陶瓷球，研究对 酸性湖蓝 A 染料废水的净化效果，发现 粘土/ TiO2 复合陶瓷球的光催化降解率 比较低，而粘土/AC 复合陶瓷球在多次 利用降解率下降较大，但是粘土 /TiO2/AC 复合陶瓷球吸附光催化降解 后使染料废水变得无色透明，重复利用 一定次数后更可使染料降解率达到 95% -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 以上，并且可以解决