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活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
編輯: 瀏覽: 時(shí)間:2021-07-01
工業(yè)廢水中富含有各類重金屬離子、有機(jī)化合物等物質(zhì)且部分具有強(qiáng)烈毒性,一旦未經(jīng)處理而流入環(huán)境便會(huì)造成難以挽回的破壞。有鑒于此,加強(qiáng)對工業(yè)廢水處理技術(shù)的深入研究刻不容緩,而活性炭吸附法作為一種有效的工業(yè)廢水處理技術(shù)理當(dāng)受到社會(huì)的重視。
1 活性炭吸附機(jī)理分析
活性炭吸附技術(shù)是通過對活性炭表面所獨(dú)有的吸附功效對工業(yè)廢水中的某種或多種有害物質(zhì)進(jìn)行吸附清除從而達(dá)到廢水凈化效果的目的。究其本質(zhì)而言,活性炭的吸附功能主要源于兩個(gè)方面:
①是因?yàn)榛钚蕴康膬?nèi)部分子處于各向受力均等的情況,而其表面分子則處于各向受力不均的情況,從而使得其他物質(zhì)分子極易在力的作用下吸附于活性炭表面,這一過程為物理吸附;
②是因?yàn)榛钚蕴咳菀淄轿镩g發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到吸附凈化的效果,這一過程為化學(xué)吸附;钚蕴康奈焦πЬ褪巧衔乃鰞煞N吸附過程的綜合產(chǎn)物。
當(dāng)活性炭在溶液中的吸附效率同解析效率同步時(shí)(單位時(shí)間內(nèi)活性炭對溶液中物質(zhì)的吸附數(shù)量等同于解析數(shù)量)被吸附物質(zhì)在活性炭表面及溶液中的含量便會(huì)處于動(dòng)態(tài)平衡之中,這就是活性炭吸附平衡點(diǎn),此時(shí)被吸附物在溶液中的濃度便是平衡濃度,我們以q代表活性炭吸附能力,則其表達(dá)式:
q=V(CO-C)/M
式中:q代表活性炭吸附量(一單位活性炭可吸附的雜志質(zhì)量),g/g;
V代表待凈化廢水總量,L;
C0、C分別代表凈化前后水體中的雜質(zhì)質(zhì)量濃度,g/L;
M代表廢液中加入的活性炭總量,g。
而在溫度恒定的條件下,活性炭的吸附量q同凈化后水體中雜志質(zhì)量濃度C的關(guān)系曲線被稱之為吸附等溫線,對于廢水處理行業(yè)而言,一般選用費(fèi)蘭德利希吸附等溫線代表活性炭吸附功能的大小,其表達(dá)式:
q=K˙C1/n
式中:K代表同活性炭表面積、溫度等相關(guān)的系數(shù);N代表同溫度相關(guān)的常數(shù)。
2 活性炭吸附法優(yōu)點(diǎn)分析
活性炭作為具備多孔隙、大表面積、高吸附量、高穩(wěn)定性等諸多特點(diǎn)的一種高效吸附劑,具備下述優(yōu)點(diǎn)。
2.1 可獨(dú)自使用
使用時(shí)無需添加其他絮凝劑或氧化劑等化學(xué)試劑,可直接通過自身的微孔特性進(jìn)行吸附凈化作業(yè)。
2.2 制作成本低廉且使用方法簡便
活性炭的制作僅需通過木材、煤炭等即可獲得,相較而言成本低廉同時(shí)使用時(shí)無需其他操作,只需投入廢液中即可,操作工藝簡單便捷。
2.3 吸附效果優(yōu)良
活性炭獨(dú)有的大表面積、多孔隙特征,使得其具有良好的吸附效果,特別是對種金屬離子等分子雜質(zhì)的吸附效果尤為顯著。
2.4 不易造成二次污染
活性炭吸附過程以物理吸附為主,吸附出的難降解雜志等可直接同活性炭進(jìn)行一體填埋,從而避免再次溶入水體形成二次污染。
2.5 可重復(fù)利用
經(jīng)過廢水凈化作業(yè)的活性炭能夠通過化學(xué)溶液再生法、熱再生法、電化學(xué)法、生物再生法等諸多途徑實(shí)現(xiàn)回收使用。
在含油廢水凈化中的應(yīng)用
在工業(yè)廢水中含油污水不僅產(chǎn)量巨大且涉及行業(yè)眾多,譬如石油開采與提煉、油品的運(yùn)、交通航運(yùn)、機(jī)械制造、食品加工等,在其生產(chǎn)作業(yè)過程中均會(huì)不同程度的產(chǎn)生各類含油污水,進(jìn)而對生態(tài)環(huán)境特別是水資源環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。
來源:化工
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