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污泥活性炭在废水处理中的应用

发布时间:2020-08-12 浏览

污泥活性炭根据其孔隙结构和比表面积的不同,可以对不同废水中的有害物质进行物理吸附或化学吸附,因此可以用于多种废水的处理,如印染废水、重金属废水、制药废水、焦化废水等。

污泥活性炭在废水处理中的应用

1、污泥活性炭处理印染废水

印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一。废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱纤维杂质、砂类物质、无机盐等。

目前,工业上常用的染料废水脱色方法有絮凝沉淀(气浮)、电解、氧化、吸附、生物降解等。而用污泥活性炭处理印染废水是一种新型工艺。

波涛活性炭厂家,以污泥活性炭为吸附剂,甲基紫、结晶紫、孔雀石绿和亚甲基蓝为吸附质,考察了污泥活性炭的吸附性能。结果表明,染料溶液的酸碱性影响污泥活性炭的吸附效果,碱性条件有利于吸附,其主要原因是pH改变了污泥活性炭表面的荷电状态及染料的存在形式,其吸附规律可以用Langmuir等温方程和Freundlich等温方程描述。

活性炭厂家研究了活性污泥对染料的吸附量与pH值的关系,结果表明,当pH值降到4.7左右时,活性污泥对活性艳红X-3B的吸附量迅速加大;降到3.0附近以后,虽然吸附量继续随pH值降低而增加,但变化已经不大。pH值为3是一个合适的吸附点,并根据污泥对混合染料废水的吸附情况推测吸附是一种电性吸附。

2、 污泥活性炭处理重金属废水

环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性明显的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌铜、钴、镍、锡、钒等污染物。活性炭对重金属离子的吸附机理,目前被认为主要是金属离子在活性炭表面的离子交换吸附,同时还有重金属离子与活性炭表面的含氧官能团之间的化学吸附,以及重金属离子在活性炭表面沉积而发生的物理吸附。

以城市污水厂污泥为原料,氯化锌为活化剂,氯化铁或氯化铵为添加剂制得的污泥活性炭可以吸附废水中的Gr、Hg、Zn、Pb、Ni、Cu等多种金属离子。波涛活性炭厂家在以城市污泥改性物作吸附剂净化含Cr废水的试验中,得到吸附Cr(VI)废水的较佳条件为:吸附时间20min,pH为中性,Cr(VI)起始浓度不超过50mg·L-1,温度为30℃。在污泥活性炭对Hg的吸附研究中得出溶液的pH、吸附剂的用量、溶液的初始离子浓度和吸附时间是决定吸附去除效率的影响因素。吸附过程符合Lagergren一级动力学方程式。利用这种吸附剂可以有效地去除工业废水中的Hg(Ⅱ)离子。

污泥活性炭在金属废水中的广泛应用,还存在以下两点问题:

(1)目前对于活性炭吸附的研究还大部分集中在单一金属离子的吸附层面,应当致力于研究多种重金属离子共吸附的污泥活性炭。

(2)污泥制活性炭仅对一些重金属有较好的处理效果,吸附应用范围较窄,应加强其大范围使用的探索。

3、污泥活性炭处理焦化废水

焦化废水是一种典型的含有高污染、难降解有机物的高浓度工业废水。国内主要采用A/O法,A2/O法,SBR法等生物脱氮工艺处理焦化废水。污泥活性炭处理焦化废水具有较高的去除效率和经济效益。

波涛活性炭厂家,以污水处理厂脱水污泥为原料,在活化温度为550℃,活化剂浓度为5mol·L-1左右,固液比为1:2,活化时间为40min条件下,用化学活化法制备污泥活性炭。在对污泥活性炭处理焦化废水研究中得出,随着污泥活性炭投加量的增加,脱色效果越好,脱色效果随着温度升高而下降,选择吸附时间为360min,实际处理焦化废水无需调节pH。活性污泥炭对COD的吸附量可达92.63mg·g-1,出水COD浓度为57.12mg·L-1,达到国家一级排放标准。在污泥活性炭对焦化废水中COD的深度处理研究中表明,污泥活性炭可能对分子直径偏大的污染物吸附性能好。活性炭对COD的吸附过程中,膜扩散为主控步骤,用ZnCl2改性的污泥活性炭对COD的吸附量在70min时达到最大值。

4、污泥活性炭处理制药废水

制药废水中的污染物来自加工时所使用的化学药剂,具有难降解,毒性大等特点。目前一般用生物处理的方法处理制药废水,用活性炭对制药废水进行处理是近年来研究的一个新方向。

波涛活性炭厂家,以城市污水处理厂二沉池污泥和脱水污泥为原料,采用物理化学结合法制得污泥活性炭,并且研究了用ZnCl2改性后的污泥活性炭对加替沙星的吸附,改性后污泥活性炭表面粗糙度加大,孔结构更发达,可以有效吸附加替沙星,吸附等温线可用Freundlich经验公式拟合。吸附时间在5~10h内,吸附量为6~7mg·g-1。由此用污泥活性炭作为一种净水剂处理抗生素废水或者难降解的其他废水是可行的,它同时也为污泥的再利用提供了一条很好的途径。

然而该实验只对污泥活性炭吸附加替沙星的效果、机理做了分析,但与实际仍有差距,例如吸附剂的重金属含量是否达标,会不会引起二次污染;制备成本的经济性;制备过程中所带来的废气废水问题等等,还需要进一步研究。

5、总结

污泥活性炭的吸附性能可以达到普通商品活性剂的80%左右,而生产成本却能大大低于传统活性炭。经活性炭处理过的废水出水清,有机物含量低,可达到排放标准。如果能实现商业化,并将微生物固化于活性炭用于延长活性炭的饱和时间以降低成本,将会为我国城市污水厂的可持续发展提供一条新的途径。

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