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褐煤活性炭吸附處理煤化工廢水

來源:上海三本環(huán)??萍加邢薰?nbsp;  2010年11月15日 17:08  

    活性炭作為一種優(yōu)良的多孔炭質(zhì)材料,被廣泛地應(yīng)用于水質(zhì)凈化過程,活性炭吸附法處理技術(shù)已成為城市污水和工業(yè)廢水深度處理zui有效的方法之一。但是由于活性炭生產(chǎn)成本高而大大限制了其使用范圍。褐煤的煤化程度低,水分高,熱值低,在工業(yè)用方面遠(yuǎn)不如其它煤種廣泛,是有待開發(fā)利用的煤炭資源。利用褐煤制備的活性炭比表面積相對(duì)較小,但一般中孔發(fā)達(dá),具有良好的吸附性能。本實(shí)驗(yàn)采用褐煤活性炭作為吸附劑,研究其對(duì)煤化工廢水處理的性能。

    1實(shí)驗(yàn)部分

    1.1實(shí)驗(yàn)主要儀器和藥品

    SKY-100C型搖床,上海蘇坤實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn);HACHODYSSEYDR/2500分光光度計(jì),CODREACTOR(消解反應(yīng)器)均來自美國哈希(HACH)公司。

    1.2褐煤活性炭的物理性質(zhì)

    褐煤活性炭由中國電力科學(xué)研究院電站輔機(jī)技術(shù)研究所(北京國電富通科技發(fā)展有限責(zé)任公司)研制生產(chǎn)。

    依照IUPAC活性炭孔徑分類標(biāo)準(zhǔn):大孔直徑>50nm;中孔直徑為2~50nm;微孔直徑<2nm。褐煤活性炭表面中孔發(fā)達(dá),在活性炭的吸附過程中,對(duì)大分子有機(jī)物的吸附起到相當(dāng)大作用。

    1.3實(shí)驗(yàn)裝置及方法

    實(shí)驗(yàn)所用的廢水取自某氣化廠,外觀呈深褐色,水質(zhì)組成復(fù)雜,水樣COD值為4500~5200mg/L,pH值為8.0~8.5。分別用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)來評(píng)價(jià)褐煤活性炭對(duì)煤化工廢水的處理性能。評(píng)價(jià)指標(biāo)為HACH重鉻酸鉀法COD。

    1.3.1COD測(cè)定方法

    實(shí)驗(yàn)用HACHCOD測(cè)試管,量程(0-1500mg/L),實(shí)驗(yàn)過程中取水樣(或稀釋水樣)2mL加入到HACHCOD測(cè)試管中,放入COD消解反應(yīng)器中消解2h。消解完成之后,冷卻至室溫用HACHODYSSEYDR/2500分光光度計(jì)進(jìn)行COD的測(cè)定。

    1.3.2靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)

    在室溫下,分別向5個(gè)250mL的錐形瓶中加入不同量的活性炭,然后向每個(gè)燒瓶中加入150mL原廢水,再將各錐形瓶分別放在搖床上振蕩1h,然后將各錐形瓶中廢水過濾,棄去zui初20mL濾液,取樣測(cè)定原廢水和各濾液的COD濃度,計(jì)算不同活性炭用量下COD的去除率.

    在室溫條件下,分別準(zhǔn)確稱取10g活性炭依次放入5個(gè)錐形瓶中,加入150mL原水,在搖床內(nèi)240r/min振蕩吸附。每隔一定時(shí)間取出一個(gè)錐形瓶,用漏斗過濾,棄去zui初的20mL濾液,取樣測(cè)定COD的濃度變化。

    1.3.3動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)

    實(shí)驗(yàn)裝置示意圖見圖1,裝置由一個(gè)原水箱、一個(gè)轉(zhuǎn)子流量計(jì)和三個(gè)串聯(lián)的有機(jī)玻璃吸附柱組成,連接管為硬質(zhì)塑管,所有閥門的材質(zhì)為PVC。三個(gè)吸附柱上每間隔100mm加一取樣孔(孔徑為6~8mm)。

    煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及化學(xué)產(chǎn)品的過程,主要分為煤炭焦化、煤氣化、煤氣化合成氨、煤氣化合成其他產(chǎn)品及直接液化等。煤化工企業(yè)用水量大,其排放的廢水主要來源于煤煉焦、煤氣凈化及化工產(chǎn)品回收精制等過程。該類廢水水量大,水質(zhì)復(fù)雜,以酚和氨為主,并且含有大量的聯(lián)苯、吡啶吲哚和喹啉等有毒污染物,毒性大,如不經(jīng)過合理處置排入水體會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

    目前主流的處理工藝主要是以活性污泥法為核心的三段法,包括物化預(yù)處理、生化處理和深度處理?;钚晕勰喾ň哂屑夹g(shù)成熟、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn),但是由于煤化工廢水的水質(zhì)特點(diǎn),長達(dá)數(shù)天的水力停留時(shí)間仍不能有效去除難降解有機(jī)污染物,且占地過大從而使投資成本增加。同時(shí)由于廢水水質(zhì)水量波動(dòng)很大,容易對(duì)生化系統(tǒng)造成沖擊,破壞微生物群落結(jié)構(gòu),從而造成出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

     上海三本環(huán)保科技有限公司是上?;ぱ芯吭合聦黉N售公司及技術(shù)服務(wù)中心,上?;ぱ芯吭菏窃O(shè)計(jì)和制造水質(zhì)分析儀、氣體檢測(cè)、自動(dòng)化儀表及PAC編程的專業(yè)廠家。提供:溶氧儀,工業(yè)溶氧儀,余氯分析儀,氧化鋯分析儀,PH計(jì),工業(yè)PH計(jì)等產(chǎn)品.為水質(zhì)分析、在線監(jiān)控和環(huán)境檢測(cè)技術(shù)提高而貢獻(xiàn)自己的力量。

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