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            污泥活性炭在廢水處理中的應用

            污泥活性炭根據其孔隙結構和比表面積的不同,可以對不同廢水中的有害物質進行物理吸附或化學吸附,因此可以用于多種廢水的處理,如印染廢水、重金屬廢水、制藥廢水、焦化廢水等。

            污泥活性炭在廢水處理中的應用

            1、污泥活性炭處理印染廢水

            印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、堿性大、水質變化大等特點,屬難處理的工業廢水之一。廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿纖維雜質、砂類物質、無機鹽等。

            目前,工業上常用的染料廢水脫色方法有絮凝沉淀(氣浮)、電解、氧化、吸附、生物降解等。而用污泥活性炭處理印染廢水是一種新型工藝。波濤活性炭廠家,以污泥活性炭為吸附劑,甲基紫、結晶紫、孔雀石綠和亞甲基藍為吸附質,考察了污泥活性炭的吸附性能。結果表明,染料溶液的酸堿性影響污泥活性炭的吸附效果,堿性條件有利于吸附,其主要原因是pH改變了污泥活性炭表面的荷電狀態及染料的存在形式,其吸附規律可以用Langmuir等溫方程和Freundlich等溫方程描述?;钚蕴繌S家研究了活性污泥對染料的吸附量與pH值的關系,結果表明,當pH值降到4.7左右時,活性污泥對活性艷紅X-3B的吸附量迅速加大;降到3.0附近以后,雖然吸附量繼續隨pH值降低而增加,但變化已經不大。pH值為3是一個合適的吸附點,并根據污泥對混合染料廢水的吸附情況推測吸附是一種電性吸附。

            2、 污泥活性炭處理重金屬廢水

            環境污染方面所指的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷,還包括具有毒性的重金屬鋅銅、鈷、鎳、錫、釩等污染物?;钚蕴繉χ亟饘匐x子的吸附機理,目前被認為主要是金屬離子在活性炭表面的離子交換吸附,同時還有重金屬離子與活性炭表面的含氧官能團之間的化學吸附,以及重金屬離子在活性炭表面沉積而發生的物理吸附。

            以城市污水廠污泥為原料,氯化鋅為活化劑,氯化鐵或氯化銨為添加劑制得的污泥活性炭可以吸附廢水中的Gr、Hg、Zn、Pb、Ni、Cu等多種金屬離子。波濤活性炭廠家在以城市污泥改性物作吸附劑凈化含Cr廢水的試驗中,得到吸附Cr(VI)廢水的較佳條件為:吸附時間20min,pH為中性,Cr(VI)起始濃度不超過50mg·L-1,溫度為30℃。在污泥活性炭對Hg的吸附研究中得出溶液的pH、吸附劑的用量、溶液的初始離子濃度和吸附時間是決定吸附去除效率的影響因素。吸附過程符合Lagergren一級動力學方程式。利用這種吸附劑可以有效地去除工業廢水中的Hg(Ⅱ)離子。

            污泥活性炭在金屬廢水中的廣泛應用,還存在以下兩點問題:

            (1)目前對于活性炭吸附的研究還大部分集中在單一金屬離子的吸附層面,應當致力于研究多種重金屬離子共吸附的污泥活性炭。

            (2)污泥制活性炭僅對一些重金屬有較好的處理效果,吸附應用范圍較窄,應加強其大范圍使用的探索。

            3、污泥活性炭處理焦化廢水

            焦化廢水是一種典型的含有高污染、難降解有機物的高濃度工業廢水。國內主要采用A/O法,A2/O法,SBR法等生物脫氮工藝處理焦化廢水。污泥活性炭處理焦化廢水具有較高的去除效率和經濟效益。

            波濤活性炭廠家,以污水處理廠脫水污泥為原料,在活化溫度為550℃,活化劑濃度為5mol·L-1左右,固液比為1:2,活化時間為40min條件下,用化學活化法制備污泥活性炭。在對污泥活性炭處理焦化廢水研究中得出,隨著污泥活性炭投加量的增加,脫色效果越好,脫色效果隨著溫度升高而下降,選擇吸附時間為360min,實際處理焦化廢水無需調節pH?;钚晕勰嗵繉OD的吸附量可達92.63mg·g-1,出水COD濃度為57.12mg·L-1,達到國家一級排放標準。在污泥活性炭對焦化廢水中COD的深度處理研究中表明,污泥活性炭可能對分子直徑偏大的污染物吸附性能好?;钚蕴繉OD的吸附過程中,膜擴散為主控步驟,用ZnCl2改性的污泥活性炭對COD的吸附量在70min時達到最大值。

            4、污泥活性炭處理制藥廢水

            制藥廢水中的污染物來自加工時所使用的化學藥劑,具有難降解,毒性大等特點。目前一般用生物處理的方法處理制藥廢水,用活性炭對制藥廢水進行處理是近年來研究的一個新方向。

            波濤活性炭廠家,以城市污水處理廠二沉池污泥和脫水污泥為原料,采用物理化學結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對加替沙星的吸附,改性后污泥活性炭表面粗糙度加大,孔結構更發達,可以有效吸附加替沙星,吸附等溫線可用Freundlich經驗公式擬合。吸附時間在5~10h內,吸附量為6~7mg·g-1。由此用污泥活性炭作為一種凈水劑處理抗生素廢水或者難降解的其他廢水是可行的,它同時也為污泥的再利用提供了一條很好的途徑。

            然而該實驗只對污泥活性炭吸附加替沙星的效果、機理做了分析,但與實際仍有差距,例如吸附劑的重金屬含量是否達標,會不會引起二次污染;制備成本的經濟性;制備過程中所帶來的廢氣廢水問題等等,還需要進一步研究。

            5、總結

            污泥活性炭的吸附性能可以達到普通商品活性劑的80%左右,而生產成本卻能大大低于傳統活性炭。經活性炭處理過的廢水出水清,有機物含量低,可達到排放標準。如果能實現商業化,并將微生物固化于活性炭用于延長活性炭的飽和時間以降低成本,將會為我國城市污水廠的可持續發展提供一條新的途徑。

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