工业有机废水处理碳基吸附材料

发布时间:2024-2-19 15:03:10

以有机污染物为主的废水称为有机废水,不仅污染河流湖库水质,而且易致湖泊、水库等相对封闭性地表水体富营养化,是地表水污染防治的重点领域。在石油、化工、制药、造纸、皮革、食品、酿造等行业工业废水和生活污水中,常见有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机质。污废水中,此类污染物以悬浮或溶解状态存在,如果将其分解,必须借助微生物降解作用,因微生物分解有机物过程中,需借助氧气,故被称为耗氧污染物。这类污染物可导致地表水中溶解氧(DO)下降,影响鱼类和其他水生生物生长。当地表水中DO逐渐接近耗尽时,有机物将厌氧分解,产生硫化氢、氨、硫醇等刺激性气体,导致地表水水质恶化。

一般来说,工业和生活污废水中化学需氧量(COD)300mg/L~2000mg/L、氨氮质量浓度为25mg/L~50mg/L、石油类(动植物油)质量浓度为5mg/L~20mg/L,是水污染治理的重点。据鲁奇炉渣处理气化废水相关研究资料结果表明,CODCr去除率41.9%,未尝试细渣处理气化废水及其他废水。据活性炭吸附处理实验室高浓度有机废水相关研究资料结果表明,活性炭可一定程度吸附废水中有机污染物,但废水处理成本高。本文通过还原性气氛在高温下制作细渣型碳基吸附材料,利用不同柱长碳基吸附材料处理工业有色异味有机废水,观察CODCr及其吸光度变化,以碳基吸附材料投加量硏究废水处理效果。

1、试验材料及方法

1.1 试验仪器

YKRL型髙温管式炉;烧杯、玻璃棒;吸附装置,自制;XC/WDC-PCUV型紫外可见全波长多功能水质分析仪;DR1010CODCr分析仪,氨氮分析试液。

1.2 碳基吸附材料选取

碳基吸附材料,在还原性气氛条件下,通过高温管式炉高温制得,并进行元素分析和工业分析,分析结果如表1所示。

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由表1数据可知,该碳基吸附材料在气化炉中大部分可燃物已被燃烧,具有极高灰分。

1.3 碳基吸附材料理化性质

碳基吸附材料物理化学性质分析结果,见表2所示。

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由表2可见,碳基吸附材料有较高碘吸附值和比表面积,说明其在还原性气氛下,经高温气化后,剩余飞灰与残余碳形成多孔结构物质,具有非常好的吸附能力。

1.4 废水水质分析试验

以内径30mm、长700mm柱形管为处理柱将不同浓度碳基吸附材料置入管底,制成处理柱,高度分别为0cm0.5cm(6g)1.0cm(12g)1.5cm(18g)2.0cm(24g);选某公司含甲苯工业废水,取废水混匀,以不同柱高碳基吸附材料进行吸附废水试验,测定吸附后溶液的吸光度、CODCr、氨氮浓度等数据。

2、结果及讨论

2.1 不同柱高吸附剂对吸光度影响

测定采用不同柱高吸附剂对废水吸附后溶液的吸光度,结果如图1所示。

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由图1数据可知,随着碳基吸附材料柱高从0cm增大到2.0cm,吸附后溶液吸光度去除率从24.42%增加到64.28%,废液中杂质被吸收愈多。因为随着柱高的上升,使废液在碳基吸附材料中滞留的时间延长,故废液中杂质亦被吸收更多。

2.2 不同柱高吸附剂对CODCr与氨氮影响测定

采用不同柱高吸附剂对废水吸附后液体中CODCr与氨氮浓度的影响。废液中CODCr与氨氮去除率如图2

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从图2数据可见,随着碳基吸附材料柱高从0cm增大到2.0cmCODCr与氨氮去除率均持续上升,CODCr去除率从32.02%增大到54.11%,氨氮去除率从16.95%增大到39.22%

3、结论

本文采用碳基吸附材料对工业含苯有机废水进行了试验研究,取得了较好的效果。

1)采用碳基吸附材料可以有效处理工业含苯废水,脱色、去味效果明显。

2)随着碳基吸附材料投入量增加,即碳基吸附材料柱高从0cm增大到2.0cm,经碳基吸附材料处理后的废水溶液吸光度由24.21%升至64.28%CODCr去除率由32.02%提高到54.11%,氨氮去除率由16.95%提升至39.22%。这是因为,碳基吸附材料多孔结构将废物吸收,随着滤饼增加,空隙更多,吸收污染物能力愈强。(来源:山西省运城环境监测中心)

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