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活性炭在水處理中的應用

2019-05-14

造紙工業廢水是指製漿造紙生產過程中所產生的廢水。造紙工業廢水的特點是廢水排放量大,BOD高,廢水中纖維懸浮物多,而且含二價硫和帶色造紙工業廢水是指製漿造紙生產過程中所產生的廢水。


造紙工業生產分為兩個主要工藝階段,即製漿和抄紙。製漿是把植物原料中的纖維分離出來,製成漿料,再經漂白;抄紙則是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘幹製成紙張。這兩項工藝都要耗用大量的水,其中大部分作為廢水排出。


造紙工業廢水的特點是廢水排放量大,BOD高,廢水中纖維懸浮物多,而且含二價硫和帶色,並有硫醇類惡臭氣味。


製漿造紙廢水的成分很複雜,其組分不僅取決於紙漿的方法,也取決於所產品種和原料種類等多種因素。造紙工業廢水中的懸浮物質主要來自備料工段的樹皮、草屑、泥沙以及隨水排放的爐灰、礦渣、製漿造紙各工序流失的纖維、填料等;廢水中BOD主要來源於製漿蒸煮工序,如纖維素分解生成的糖類、醇類、有機酸等,在化學漿中,蒸煮廢液的BOD5發生量占80%以上;廢水中的COD和著色物質主要來源於製漿蒸煮工序的木素及其衍生物;廢水中的有毒物質主要有蒸煮廢液中的粗硫酸鹽皂、漂白廢水中的有機氯化物(如二氯苯酚、氯鄰苯二酚等),還有微量的汞、酚等,但這些有毒物通常含量甚微,其中關於漂白廢水中的有機氯化物的毒性和“三致”作用,在發達國家中已引起越來越大的關注。在我國,由於草類纖維原料比重大(約占60%),企業規模小,生產工藝和設備落後,原材料、能源、耗水量大,使我國的製漿造紙工業的汙染格外嚴重,1985年估算,我國造紙工業年排水量為370億立方米,僅次於化學工業和鋼鐵工業,居第三位,約占工業廢水總排放量的1/10;排放的BOD5負荷每噸產品為210kg,年排放BOD5為173萬t,占全國BOD5總排放量的1/4。


活性炭是一種經特殊處理的炭,具有無數細小孔隙,表麵積巨大,每克活性炭的表麵積為500-1500平方米。


活性炭有很強的物理吸附和化學吸附功能,而且還具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的麵積,將毒物吸附在活性炭的微孔中,從而阻止毒物的吸收。同時,活性炭能與多種化學物質結合,從而阻止這些物質的吸收。


活性炭的分類


在生產中應用的活性炭種類有很多。一般製成粉末狀或顆粒狀。


粉末狀的活性炭吸附能力強,製備容易,價格較低,但再生困難,一般不能重複使用。


顆粒狀的活性炭價格較貴,但可再生後重複使用,並且使用時的勞動條件較好,操作管理方便。因此在水處理中較多采用顆粒狀活性炭.


活性炭吸附


活性炭吸附是指利用活性炭的固體表麵對水中的一種或多種物質的吸附作用,以達到淨化水質的目的。


影響活性炭吸附的因素


吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標[2].吸附能力的大小是用吸附量來衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時間內所吸附的物質量。在水處理中,吸附速度決定了汙水需要和吸附劑接觸時間。


活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結構有關。一般來說,顆粒越小,孔隙擴散速度越快,活性炭的吸附能力就越強。


汙水的pH值和溫度對活性炭的吸附也有影響。活性炭一般在酸性條件下比在堿性條件下有較高的吸附量[2].吸附反應通常是放熱反應,因此溫度低對吸附反應有利。


當然,活性炭的吸附能力與汙水濃度有關。在一定的溫度下,活性炭的吸附量隨被吸附物質平衡濃度的提高而提高。

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