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浅析活性碳处理与污水处理的方法有什么不同

日期:2023-04-02 15:17:44

     活性炭是一种多孔性含炭物质,具有发达的微孔构造合巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质,能够将许多化学物质吸附在其表面上。由于这一特性活性碳应用领域慢慢地被开发,目前已经被广泛用于各种环保废气处理、废水处理工程中。活性炭外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温,密度比水小,是多孔的疏水性吸附剂。

    活性炭产生吸附的主要原因是固体表面上的原子力场不饱和,有表面能,因而可以吸附某些分子以降低表面能。固体从溶液中吸附溶质分子后,溶液的浓度将降低,而被吸附的分子将在固体表面上浓聚。

    活性炭在制造过程中,其挥发性有机物被去除,晶格间生成了空隙,形成许多不同形状、不同大小的细孔。通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%~80%。这些孔隙形状多样,孔径分布范围很广,细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500~1700平方米/克。这就是为什么活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。

    活性炭吸附特性不仅与细孔构造和分布情况有关,而且还与活性炭的表面化学性质有关。活性炭本身是非极性的,其含量及电荷随原料组成、活化条件不同而异,低温活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。由于活性炭表面有微弱的极性使其他极性溶质竞争活性炭表面的活性位置,导致非极性溶质吸附量的降低,而对水中某些金属离子交换吸附或络合反应,提高了活性炭对金属离子的吸附效果。活性炭在废水处理中的应用

    活性炭吸附性能优异是目前很多废水处理工程在去除废水中有机污染物的首要选择。活性炭在处理废水时对色、嗅、味及其他有机物都有良好的去除率。不同状态的活性炭对废水中不同类型的污染物也有不同的处理效果,比如粉末状活性炭,对除去水中藻细胞分泌物产生的低分子量DOC尤为有效,并能有效地去除水中的微囊藻毒素,在经典的慢砂滤池后加上一个活性炭滤池可有效去除臭味有机物,如:土臭味素及2-甲基异冰片(MIB)。但活性炭也不是万能的,也有其无法处理的有机污染物,比如卤代烃;而且活性炭吸附后的再生问题目前还没有十分完善的解决方案。

活性炭生物滤池

   以颗粒活性炭为滤料的快速生物滤池通常用作第二级过滤,通过生长在颗粒活性炭表面细菌的活动,除去水中的BOM,这一处理过程又称二级生物活性炭过滤。为减少费用及便于在各种各种废水处理工程中推广使用,人们提出了“第一级砂——生物活性炭双层滤池”的构想。应用活性炭生物滤池去除水中BOM有以下优点:

(1)减少了细菌在供水系统中生长所需的营养物质,可有效控制细菌的繁殖;

(2)减少了与消毒剂反应的有机物的量,进而减少了废水处理中使用的消毒剂的用量及稳定了出厂水剩余消毒剂的含量;

(3)通过去除一些消毒副产物的有机前体物,减少了水中消毒副产物的含量;

(4)将有机物转化为无机终产物;

(5)老化脱落的生物膜残渣较化学沉淀污泥易处理;

   在工业生产中,有时候废水产生的环节、位置会比较分散,各个车间产生的废水水量和水质一般都是不均衡的,有时候也会存在不同步生产的情况,生产时有废水,不生产时就没有,甚至在一日之内或班产之间都可能有很大的变化,特别是精细化工行业的废水,如果清浊废水不分流,则工艺浓废水与轻污染废水的水质水量变化很大,这种变化对废水处理设施设备的正常操作及处理效果是很不利的。因此废水在进入主要污水处理系统前,都要设置一个有一定容积的废水集水池,将废水储存起来并使其均质均量,以保证后面废水处理设备和设施的正常运行。

为什么废水中的胶体颗粒不易自然沉降

   废水中许多比重大于1的杂质悬浮物、大颗粒、易沉降的悬浮物都可以用自然沉降、离心等方法去除。但比重小于1的、微小的甚至肉眼无法看到的悬浮物颗粒则很难自然沉降,如胶体颗粒是10-4-10-6mm大小的微粒,在水中非常稳定,它的沉降速度极慢,沉降1m需耕时200年。沉降慢的原因有二个,一是胶体粒子都带有负电荷,由于同性相斥的原因,从而阻止胶体微粒间的接触,不能被彼此粘合,悬浮于水中。二是胶体粒子表面还有一层分子紧紧地包围着,这层水化层也阻碍和隔绝胶体微粒之间的接触,不能被彼此粘合,悬浮于水中。

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