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活性炭对含酚废水的处理

发布时间:2019-11-08 浏览

活性炭可对含酚废水进行处理,其作用详解如下:

酚及其衍生物是工业废水中常见的高毒性、难降解的有机物,含酚废水来自焦化厂(尤其是低温土法炼焦)、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂的生产过程。例如:生产焦炭、煤气所产生的废水含酚浓度高达2000~12000mg/L。酚基化合物是含酚废水中的主要成分,如:甲酚、二甲酚、硝基甲酚和苯酚等。国内外含酚废水的处理方法主要包括吸附法、萃取法、氧化法以及生物技术。

处理含酚和醋酸钠的废盐水时,先调整溶液酸碱度至pH=7,然后以串联活性炭处理去酚,对出水再调整酸碱度至pH=3,使醋酸钠变为醋酸,然后用活性炭进行串联吸附去除醋酸,吸附的酚和醋酸均可用氢氧化钠回收。

活性炭对含酚废水的处理

利用活性炭处理生产杀虫剂的废水中的酚,可以使其浓度从100mg/L降低到1mg/L。

邻甲酚、间甲酚、对甲酚等比苯酚更易被活性炭所吸附,而且随着烷基链的长度和个数的增加,其吸附容量也增加。

用0.25g/100mL的活性炭处理浓度为100mg/L的邻苯基苯酚,去除率达到99.6%。用500mg活性炭处理200mL浓度为10mg/L 2,4,6-三硝基苯酚(苦味酸)的废水,搅拌2min,去除率可达100%。

废水中的硝基酚也可用活性炭吸附。含二硝基丁基酚的废水可用活性炭吸附去除,在pH<1.0时,去除率可达99%以上,出水浓度可达0.1-5.0mg/L。

废水中的对氯酚、2,4-二氯酚、3,4-二氯酚、2,5-二氯酚和2,6-二氯酚,都可用活性炭吸附,饱和后可用5%碱液以热法再生。

煤化工工厂的废水含有大量甲基酚、乙基酚和二甲基酚等酚类化合物,这些化合物对生物、人体有很多有害影响,因此去除这些化合物是控制水污染的方法之一,活性炭的吸附因酚的种类而不同,烷基取代酚比酚会更强烈地被吸附,并且吸附性随烷基链的增长而增加,其吸附性与烷基的位置无关,但是随取代基数目的增加而显著增加。吸附性的增减随着酚的溶解度的变化而变化,烷基的取代使酚的极性减少,分子量增加,溶解度降低,吸附性增加。

活性炭的表面积和含氧的表面结构对酚的吸附有一定的影响。酸性基团的存在减少酚的吸附,羰基中氧的存在因为有氢键的缘故,可增强酚的吸附。为了提高活性炭对废水的去酚率,则需要选择具有大表面积和低酸性氧的活性炭,高温制造的活性炭是可取的。

采用活性炭固定床时,可用18%的氯化钠溶液去除苯酚及醋酸,处理的盐水可用来生产氯和烧碱,吸附的苯酚可用氢氧化钠解吸。

采用活性炭厌氧流化床处理含酚废水,可得到高达99.9%的去酚率和96.4%的CODcr去除率,因为活性炭对酚类的吸附作用与生物降解作用结合起来,发挥了两方面的活性,载体流态化也解决了气液分离及介质堵塞问题。用碳酸钾化学活化的煤矸石制得的活性炭,BET比表面积达1236m2/g,孔体积达0.679cm3/g,表面是疏水性的,对水溶液中酚类污染物有良好的吸附性能。

活性炭对含苯酚的废水处理是一种实用的方法,优点是无另外的废物和毒物,无二次污染,又可以有效地再生。研究进口活性炭的饱和吸附容量等性能,提出生产专用脱苯酚的工艺条件及参数。在生产用于医药、染料等工业的对氨基苯酚过程中,会有大量高浓度有机废水,可以采用Fen-ton试剂法降解,此法具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和的特点,但其缺点是利用率偏低,成本较高,还需加入均相催化剂,易引起二次污染。

采用活性炭与双氧水协同作用(活性炭作催化剂,双氧水作氧化剂),对降解含有对氨基苯酚的废水有良好的效果:在H2O2/COD=1.0、活性炭/H2O2=0.5、pH=2的条件下,降解反应可在180min内结束,对氨基苯酚的去除率达74.0%,与Fenton试剂法相比较,COD去除率提高1.75倍。

处理含酚废水,以活性炭作催化剂,用湿空气催化氧化酚是有前途的方法。与γ-氧化铝上的氧化铜为催化剂作对比,经10天运作,活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。

以用过的茶叶制成的活性炭可从废水中吸附苯酚、磷甲酚、间甲酚、对硝基苯酚、对氯苯酚、2,4-二硝基苯酚、2,4-二氯苯酚,并按以上顺序增加吸附量。

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