焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產品回收過程中產生的,屬高COD、高酚值、高氨氮量的有毒有害、難降解的高濃度有機工業(yè)廢水。其中有機物以酚類化合物居多,約占總有機物的一半,有機物中還包括多環(huán)芳香族化合物和含氮、氧、碳的雜環(huán)化合物等。無機污染物主要以氰化物、硫化物、硫氰化物為主,處理難度較大,已成為現(xiàn)階段環(huán)境保護領域亟待解決的一個難題。處理焦化廢水的方法較多,大致分為物化法、化學法和生物法3類方法。據統(tǒng)計,焦化廢水生化處理對于揮發(fā)酚及氰化物去除率較高,而對COD的去除率一般只能在80%以下,常常不能達到國家工業(yè)廢水排放標準。吸附法是一種操作簡便,可實現(xiàn)廢水中有用資源回收利用、對高低濃度廢水均適用的物理化學方法。崔曉君,黃龍等用活性炭對焦化廢水生化出水進行了吸附研究;钚蕴渴且环N優(yōu)良的多孔性吸附材料,具有豐富的內部孔隙結構和較高的比表面積,而且在其孔的表面上含有大量的羧基、羥基、酚羥基、醌型羰基、內酯等官能團,因此活性炭具有很強的吸附性能,廣泛應用于化工、環(huán)保、食品加工和軍事化學防護等各個領域。活性炭是目前廢水處理中普遍采用的吸附劑,可用于各類廢水的處理。廢棄蘭炭粉價格低廉,無須炭化,耗能低,是以其為原料制備活性炭的有利方面。文中采用水蒸氣活化法制備蘭炭粉基活性炭,并考察蘭炭粉基活性炭對高COD焦化廢水的吸附性能。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
實驗方法
(1)蘭炭粉基活性炭的制備
稱取一定量干燥后的蘭炭粉,加入活化反應器內,向系統(tǒng)內通入氮氣以驅趕其中空氣,15min后開始加熱,以10℃/min的速度升溫至活化溫度。在活化溫度下活化一定時間后,停止加熱。在氮氣保護下降至室溫。從爐內取出活性炭,在120℃干燥8h后備用。采用美國麥克公司的ASAP2020物理吸附儀對所制備的蘭炭粉活性炭進行比表面積與孔結構的表征。
(2)室溫下,取焦化廢水1L,置于反應器中,打開微型增氧泵,調節(jié)流量為3L/min后,加入一定量的蘭炭粉活性炭,此時反應開始,一定時間后取樣。取樣后立即過濾,然后測定焦化廢水中剩余COD的含量;瘜W需氧量(COD)采用重鉻酸鉀法測定。
利用水蒸氣活化廢棄蘭炭粉制備了活性炭,測得比表面積為620.94m2/g,總孔容積為0.4442cm3/g。對高COD焦化廢水的吸附實驗結果表明,在曝氣和攪拌作用下對焦化廢水COD的去除效率比在靜態(tài)條件下明顯提高;增加活性炭投加量可以有效縮短反應時間;活性炭的粒度越細,焦化廢水中COD的去除率越高,但活性炭的粒度不是越小越好,有一個最佳的尺寸范圍。綜合考慮去除效果和經濟性,確定蘭炭粉基活性炭處理高COD焦化廢水的工藝條件為:1L廢水水樣在曝氣條件下,活性炭粒度100目、投加量10g/L,吸附時間1h,此工藝條件下COD的去除率可達到89.79%。