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活性炭在印染废水处理中的应用

出处:巩义市大成水处理材料有限公司  发布日期::2014-10-17 22:37:52  浏览次数:1222 【字体:

活性炭在印染废水处理中的应用

  印染废水主要由退浆废水、漂白废水、染色废水和印花废水等组成,印染废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒有害成分及色度高等特点。因此要采取有效的方法进行处理。印染废水的活性炭处理方法很多,包括用软质粒状活性炭脱色、用硬质粒状活性炭脱色、臭氧一活性炭处理法、活性炭-生物膜法等。软硬质粒状活性炭脱色方法如下:

  印染废水用软质粒状活性炭脱色。石油高温裂解装置副产物油渣炭的性质类似于高温活化的活性炭,日本丰田等人开展了用这种油渣炭处理印染废水的试验,在此基础上,日本红三足利工厂等多家工厂建设了实际处理装置,其中染工株式会社的印染废水活性炭处理装置用软质粒状活性炭处理废水后的水质基本上能满足要求。该法与常规凝聚法相比,具有脱色效果好、不生成污泥、对水质变动有一定的适应能力等优点。

  印染废水用硬质粒状活性炭脱色。硬质粒状活性炭具有物理强度大,压力损失小,耐热性能好,可在1000℃高温下获得完全再生等优点,早已应用在精制糖厂和化工厂的脱色工程中,后来霍利特克斯地毯磨石公司将其用于染色工厂废水处理,并得到进一步应用。使用硬质活性炭在处理印染废水时其补给率比软质活性炭少,因此操作费不高。

  活性炭吸附性:

  吸附性质是活性炭的首要性质。活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。在活化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙,假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状,活性炭按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类:

  (1) 按IUPAC分:

  微孔 <1.0nm

  中孔 1-25nm

  大孔 >25nm。

  (2) 按习惯分:

  微孔 <150nm

  中孔 150-20 000nm

  大孔 >20 000nm。

  由于这些孔隙,特别是微孔提供了巨大的表面积。

  活性炭微孔的孔隙容积一般只有0.25-0.9mL/g,孔隙数量约为1020个/g,全部微孔表面积约为500-1500m2/g,通常以BET法测算,也有称高达3500-5000 m2/g的。活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中,因此除了有些大分子进不了外,微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容积一般约为0.02-1.0mL/g,表面积最高可达几百平方米,一般只有活性炭总蚕种的约5%。其作用能吸附蒸汽,并能为吸附物提供进入微孔的通道,又能直接吸附较大的分子。

  大孔的孔隙容积一般约为0.2-0.5 mL/g,表面积只约0.5-2 m2/g,其作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去;二是作为催化载体时,催化剂常少量沉淀在微孔内,大都沉淀在大孔和中孔之中。

  所提的活性炭表面积理应包括内表面积和外表面积,事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积,因此不能误认为:把活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。

  很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物为流体,在一定温度和压力下被活性炭吸附,在高温低压下被吸附物又解吸出来,活性炭内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附,学术上又称为范德华吸附

  活性炭机械性:

  (1)粒度:采用一套标准筛筛分法,求出留在和通过每只筛子的活性炭重量,表示粒度分布。

  (2)静观密度或堆密度:饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。

  (3)体积密度和颗粒密度:饮食孔隙容积而不饮食颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。

  (4)强度:即活性炭的耐破碎性。

  (5)耐磨性:即耐磨损或抗磨擦的性能。

  这些机械性质直接影响活性炭应用,例如:密度影响容器大小;粉炭粗细影响过滤;粒炭粒度分布影响流体阻力和压降;破碎性影响活性炭使用寿命和废炭再生。

活性炭在印染废水处理中的应用