活性炭对废水处理的研究论文目的

有粉末炭和粒状炭之分，前者用于废水处理，通常采用混悬接触吸附的方式；后者用于废水处理，则采用过滤——吸附的方式。处理系统有两种：一是用活性炭直接处理二级处理出水；二是二级处理出水经化学澄清、去除营养物、过滤以后用粒状炭吸附。应用粒状活性炭床，必须对废水进行预处理，去除油脂，减少悬浮固体,使悬浮物含量少于50毫克/升,以免堵塞炭层、增加水头损失，并避免频繁地进行反冲洗。粉末活性炭处理法又称生物-物理处理法、 投料曝气法和加粉末炭曝气法。它是在的基础上将粉末活性炭投入曝气池，这样既充分利用了废水处理设备，又提高了处理效果。用这种方法去除污染物，一般认为是吸附和微生物氧化分解的协同作用。活性炭的大量微孔吸附了有机物和废水中的氧气，为微生物群的生长繁殖提供了高浓度的营养源，而微生物代谢过程中产生的酶和辅酶又被吸附和富集在活性炭的微孔中，加之炭上微生物和有机物接触时间较长，使难以降解的有机物也有可能经生物氧化而分解。粉末活性炭处理法一般包括三个步骤：①剧烈混和,使炭迅速分散到污水中；②接触吸附和氧化,使炭悬浮在污水中进行混悬吸附和氧化；③液-固分离,将炭从污水中分离出来，然后进行再生。此法优点是：①处理效果好而且比较稳定；②提高了微生物对有机毒物和重金属的抗性；③产生有凝聚力的炭体和微生物,形成坚实和稠密的污泥,改善了活性污泥法的操作条件；④活性炭能吸附表面活性物质，解决了曝气池中的起泡沫问题；⑤能用于处理成分复杂、浓度和水量多变的废水；⑥粉末炭成本低。但因粉末炭再生困难，至今尚未应用于实际。1972年用流化床再生炉再生粉末活性炭试验成功，为粉末活性炭的应用提供了条件。粉末活性炭用于废水处理的最新技术是单级接触系统，即混和、接触反应、重力沉淀在同一个设备中完成，炭在设备中的停留时间为2～5天。这样便于微生物活动，提高了处理效果。在污泥消化池中投加一定量的粉末活性炭，能加速污泥沉淀，净化返回到水处理系统的上清液，提高水处理系统的效率。此外，还可促进污泥固体的分解，消除恶臭，提高设备的生产能力。

活性炭是净水,自来水处理添加剂.椰壳活性炭可用于道气的臭气吸附,硫化物吸附,降低戴奥辛的生成.废水处理系统的脱色,脱臭,COD及重金属去除。

活性炭在水处理方面的应用是通过活性炭堆积出一定的厚度形成一个过滤炭层，然后利用活性炭本身的吸附能力将污水中的其它分子和污染物质吸附于活性炭中。而在使用了一定时间之后，活性炭的孔隙就会因为吸附了过多的污染物质而被堵满，这个时候就需要通过反冲洗来清理孔隙，从而确保活性炭的继续使用。通常反冲洗是需要一定温度和压强条件的

活性炭可以处理吸附前级过滤中无法去除的余氯，可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染。特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氯中毒污染。可以有效过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。活性炭对社会的作用：1、给水净化：随着工业发展，我国一些大城市出现工业用水和城市居民用水不足以及水源受到严重污染的问题，由此人们认识到，在净水工艺中不仅要去除悬浮物、细菌、虫卵等，而且对水中溶解性有机物和无机离子，必须采用新的技术和工艺加以去除，同时需要大力开发、应用污水回用技术。为此，我国净水技术取得了不断进展。2、污水处理：我国在利用活性炭吸附法及其组合上艺进行处理炼油厂、石化厂、化工厂、印染厂、电镀厂、造纸厂等废水和含油废水、含酚废水、有机废水、火炸药化工废水、货车洗刷废水以及生活污水等领域，进行了广泛、深人的研究与应用，取得了众多可喜的成果与经验。我国在活性炭再生技术方面的研究与应用也取得了很大进展。

跟着工业的开展，饮用水源的污染日益加剧，饮用水的 清洁和安全也遭到越来越广泛的注重，水中所含污染物的种 类和数量不断增多，污染成分也越来越杂乱。选用惯例的水 处置办法已不能满足要求，有必要进行深度处置，一些效果单 一的资料和办法已不适用。所以，来历广泛且简单再生，能 重复使用的活性炭倍受注重，其兴旺的细孔布局和特异的表 面特性使它不只具有极强的吸附功能、氧化复原功能、电性 能，并且还可以与其它资料联合使用，作为催化剂及催化剂 和生物的载体，所有这些布局特性使活性炭在水处置技能中 得以广泛使用。跟着颗粒活性炭（Granular Activated Carbon，GAC）废水 处置技能的开展，大家发现GAC外表极易于微生物的繁衍， 并且，具有微生物繁衍的活性炭使用寿命比无微生物的 GAC要长。1978年，美国专家米勒（G.A.Miller）和瑞士R.W. Rice初次选用了“生物活性炭”（Biological Activated Carbon， BAC）这一术语。其实，从20世纪60年代开端，欧洲一些国 家就用到BAC技能来深度处置水，并获得杰出的效果。我国 也于70年代开端对BAC进行研讨，而在废水处置方面， BAC技能才刚刚起步，但是，该技能的优越性在实践使用当 中为众所公认的。1 BAC效果机理：生物活性炭（BAC）技能以粒状活性炭为载体，通过富集或人工固定化微生物，在活性炭外表构成生物膜，使用活性炭的吸附效果和生物膜的生物降解效果来去掉污染物。一起，生物膜通过生物降解活性炭吸附的有些污染物而再生计性炭，然后大大延伸活性炭的效果周期。（1）活性炭的吸附效果：活性炭的吸附效果是通过活性炭固体外表具有多孔性 的特色，吸附去掉污水或废水中的有机物及有毒物质，使之 到达净化的意图。研讨标明，活性炭对分子量500～1000规模 内的有机物具有较强的吸附才能。活性炭对有机物的吸附 受其孔径散布和有机物的极性及分子巨细的影响。相同巨细 的有机物，溶解度越大、亲水性越强，活性炭对它的吸附性越差，反之，对溶解度小，亲水性差、极性弱的有机物如苯类化 合物、酚类化合物等具有较强的吸附才能。（2）微生物的生物降解效果：BAC凭借微生物集体的推陈出新活动，微生物通过对 污染物的氧化分化进程获取养分和能量，一起水中污染物也 因而改变了其化学布局，然后改变了化学和物理功能，结尾 到达去掉水中污染物及活性炭获得再生的意图。总归，BAC通过活性炭与微生物的协同效果，进步了微 生物对水中污染物的降解才能，活性炭粒的外表成为微生物 的杰出培养基，并对微生物进行吸附。并且，其外表粗糙凹处 还具有遮挡水流剪断力的效果。一起，好氧微生物可以进步活性炭的吸附容量，延伸其使用寿命。2 BAC在水处置中的使用：20世纪20年代末、30年代初，国外开端用粉末活性炭 去掉水中的臭味，并于1930年在美国费城树立了第一个用 活性炭吸附池除臭的水厂。50年代后，欧美国家开端很多使 用活性炭处置城市饮用水和工业废水。我国对BAC的研讨 也已有30多年的前史。20世纪60年代末开端使用活性炭去掉受污染水源的臭味。80年代初，北京市政工程设计院在北京田村山水厂进行了活性炭吸附试验，试验标明,活性炭吸附去掉微污染水源水中的有机物、有毒物质是有用的。 近些年来，我国对活性炭的研讨和使用越来越注重，同济大学、哈尔滨修建大学都对活性炭做出了较为深化的研讨，并已获得实用性的效果。2.1 BAC在微污染水源处置中的使用：当前，国外使用BAC技能最广泛的是对水进行深度处 理，它可以有用地去掉水中的有机物。欧洲使用BAC技能的 水厂已开展到70个以上。我国上海的杨树浦水厂和南市水 厂于2002年10月开端也选用BAC技能处置原水，出厂水 质各项目标均到达国际先进水平。因为对饮用水的色度、金属含量（Fe、Al、Mn等） 及三卤甲烷化合物（THM）的约束越来越严厉，使大家益发对 臭氧与生物过滤相联系的工艺发生了爱好。臭氧—生物活性炭技能以预臭氧化替代预氯化，可以使 水中一些本来不易生物降解的有机物变成可生物降解的有 机物，臭氧化的一起还可进步水中溶解氧的含量。此外，水中溶解臭氧的浓度很低，自分化速度又快，活性炭对溶解臭氧有催化分化效果，因而不会按捺床中微生物的成长，与预氯化时的状况彻底不一样。国内外不少专家还研讨使用BAC技能与臭氧相联系处 理污染原水的办法，均标明对微染原水的处置十分有用。吕 炳南等的研讨成果标明，BAC技能大大削减出水 的有机物品种。日本Kanamachi水质净化厂[7]1984年开端使 用粉末活性炭处置水中的发生的霉臭的物质2-甲基异龙脑 （MIB），获得了杰出的效果。W.Nishijima等[8]研讨了臭氧预 氧化后生物可降解溶解有机碳（BDOC）在BAC上的吸赞同 解吸特性，以及BDOC在BAC上被非生物可降解溶解有机 碳（non.BDOC）置换，试验成果标明，臭氧预氧化后发生的 BDOC的吸附功能略低于生物降解后剩余的non.BDOC。因 此，BAC之前的臭氧预氧化可以延伸活性炭的使用寿命，下降BAC段的有机负荷。2.2 BAC在工业废水处置中的使用：国外一些大学研发的生物活性炭拌和池反应器，在处置 印染废水上获得了很好的效果，该研讨对BAC、生物砂床、 单纯活性炭吸附及单纯生物降解进行了平行试验，并对不一样 类型染料废水的处置效果进行了剖析。由表2可见BAC系 统的染料去掉速率比单纯生物降解及单纯活性炭吸附两过 程染料去掉速率的和要高。F.Nishimura等选用BAC—BZ（生物沸石）组合工艺处 理一起富含按捺硝化效果的有机物和高浓度氨氮的污泥干 化废水。试验成果显现，按捺性有机物浓度通过BAC反应器 后大幅度下降，氨氮浓度在通过BZ反应器后大大下降，污 染物的下降均为介质吸附进程和生物降解进程一起效果的 成果。荷兰专家使用活性炭生物膜（BACF）法与反渗透法组合来处置含杀虫剂的污染水，对杀虫剂的去掉率高达99.5%，且臭氧-BACF的效果显着减轻了反渗透膜的污染问题，处置效果优秀且安稳。2.3 BAC在生计污水处置中的使用：BAC技能在生计污水处置中也获得了很好的效果，尤 其因为BAC法联系了生物降解和吸附2个进程，关于去掉 非离子合成外表活性剂（NISS）十分有用。德国的Schroder等专家在进行城市生计污水处置的研 究时，选用了新的总和参数剖析及质量光谱剖析来检测污染 物的去掉率，证明了用臭氧-生物活性炭法处置城市生计污 水，对其间烷基苯灰化合物及其降解产品等极性化合物的去 除率更好，这类化合物对水体中生物群落的内分泌体系有很 强的毒害效果。在芬兰，大家研讨了臭氧-双级活性炭法，对可同化有 机碳(AOC)的处置效果更好(出水AOC<10μg/L)，因为经 BAC工艺处置，水质优秀。A.S.Sirotkin等选用BAC工艺处置含非离子外表活 性剂的废水，试验成果标明，在体系运转初始期间，活性炭的 物理吸附发扬首要效果，跟着吸附逐步到达饱满以及微生物 活性的逐步增强，生物降解效果也逐步增强，结尾二者协同 效果，这种协同效果表现为微生物对活性炭吸附才能的再 生，再生度为20%～24%。3 结语:BAC技能处置微污染水源、工业废水、生计污水，具有 许多的优势，在将来的开展中将发扬着越来越重要的效果。 为进一步进步处置水的出水水质，添加去掉有机污染物的效 率，在今后BAC技能的开展中应当加强对BAC技能与臭 氧、膜技能，超滤技能等其他水处置工艺的联系工艺的研讨 和开发。一起，活性炭作为微生物群落集结地和降解污染物 的场所，对微生物的吸赞同树立群落层次有着重要的效果， 因而活性炭材质对BAC的构成及降解才能强弱有无影响值 得咱们注重。