活性炭吸附組合工藝處理印染廢水的研究進(jìn)展
- 字號(hào) + -
活性炭在處理印染廢水中的脫色能力；利用活性炭吸附作用處理成分復(fù)雜的染料生產(chǎn)廢水，具有良好的效果。
(1)厭氧預(yù)處理的出水經(jīng)混凝沉淀后，COD去除率為83%左右，脫色率達(dá)到99.3%，為后續(xù)的吸附創(chuàng)造了良好的條件。
(2)活性炭具有良好的吸附性能，本工藝的最佳吸附條件：pH=4，粉末活性炭用量為20g/L，吸附過程中需要攪拌，吸附時(shí)間為40min，吸附后出水的CODCr為150mg/L以下，達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
(3)用堿法洗脫和Fenton試劑氧化這兩種再生方法均可較好地恢復(fù)活性炭的吸附性能。對(duì)再生后的活性炭進(jìn)行吸附，CODCr去除率仍可達(dá)77%以上，脫色率可達(dá)97%以上。
活性炭吸附與其它水處理技術(shù)組合工藝的應(yīng)用及發(fā)展
1高錳酸鉀－活性炭組合工藝
我國的一些水廠，在微污染水源處理中采用高錳酸鉀－活性炭聯(lián)用組合工藝，對(duì)降解有機(jī)物，提高去除嗅、色能力，效果顯著。同時(shí)這種組合工藝，對(duì)濁度降低，礬耗的節(jié)約也較顯著。
2 生物活性炭法
生物活性炭法是在活性炭吸附技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種水處理技術(shù)。生物活性炭法是將活性炭作為生物膜載體，利用活性炭的吸附作用和生物膜的降解作用，去除水中的污染物的一種新方法。
3 粉末活性炭－活性污泥工藝(PACT)
該法即將粉末活性炭投加到活性污泥曝氣池中，形成生物活性炭，利用吸附、降解協(xié)同作用去除有機(jī)污染物。由于生物活性炭固有的機(jī)理，可以去除活性污泥法難以去除的有機(jī)物，提高活性污泥的去除效率。另一方面，活性污泥具有穩(wěn)定、良好的壓密性，從而克服了污泥膨脹。因其在經(jīng)濟(jì)和處理效率方面的優(yōu)勢(shì)，已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中。
加之染料生產(chǎn)具有品種多、批量少、更新快的特點(diǎn)，致使染料廢水難找到行之有效的處理方法，染料廢水的處理方法很多，下面分別對(duì)其作簡要介紹。
1.1膜分離法
膜分離法是利用特殊的薄膜對(duì)液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過的方法的統(tǒng)稱，常用的膜分離方法有滲析、電滲析、超濾和反滲透。膜技術(shù)處理染料廢水可將廢水分離為濃縮液和透過液。其中濃縮液可用于染料回收，透過液也可回用，用于染料的生產(chǎn)。這樣做既可以實(shí)現(xiàn)廢水的有效處理也使得染料不隨排水流失，又不會(huì)造成水質(zhì)污染。但膜分離技術(shù)由于濃差極化、膜污染及膜的價(jià)格較貴，更換頻率較快，使處理成本較高，從而嚴(yán)重阻礙了膜分離技術(shù)的更大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用；
1.2萃取法
萃取實(shí)質(zhì)是采用與水不互溶但能很好溶解污染物的萃取劑，使其與廢水充分混合觸后，利用污染物在水和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物，從而凈化廢水。常用的萃取法有溶液萃取、電泳萃取、液膜法等。但是萃取法在實(shí)際應(yīng)用中存在萃取劑消耗量大，而且萃取物分離比較困難，噸水處理成本高，無法大水量連續(xù)處理等缺點(diǎn)；
1.3輻射法
微波輻射是輻射法中常用的處理染料廢水的方法。微波輻射用于消除有機(jī)污染物是80 年代后興起的一項(xiàng)新技術(shù)，微波位于電磁波譜的紅外輻射和無線電波之間，微波僅對(duì)液體中的極性分子起作用，能使極性分子產(chǎn)生高速的旋轉(zhuǎn)碰撞產(chǎn)生熱效應(yīng)，改變體系的熱力學(xué)函數(shù)，降低反應(yīng)的活化能和分子的化學(xué)活性。此外，微波還有非熱效應(yīng)的特性，即在微波場(chǎng)中，劇烈的極性分子振蕩，能使化學(xué)鍵斷裂，使污染物降解。但該技術(shù)存在的主要難題是用于產(chǎn)生高能粒子的裝置昂貴、技術(shù)要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低；此外為避免輻射對(duì)人體的危害，還需要特殊的保護(hù)措施，因此該法要投入運(yùn)行，還需進(jìn)行大量的研究探索工作。
1.4 氧化法
氧化法也是含染料廢水處理常用的方法，目前主要有：高溫深度氧化法、化學(xué)氧化法和光催化氧化法。其中光催化氧化技術(shù)在染料廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用具有良好的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。
1.5 混凝法
混凝法是廢水處理的常用方法，主要有混凝沉淀法、混凝氣浮法。但該法運(yùn)行費(fèi)用較高，泥渣量多且脫水困難，對(duì)親水性染料以及對(duì)水體中其他可溶性N、P 化合物去除率差，需開發(fā)新型高效混凝劑。
1.6 生物法
一般地說，物理、化學(xué)處理方法只是將將污染物濃縮、轉(zhuǎn)移，對(duì)環(huán)境的潛在的影響不容忽視，而生物法是利用污染物為微生物的營養(yǎng)源，是實(shí)現(xiàn)污染物減量化、無害化的理想手段。
生物法在染料廢水中的應(yīng)用廣泛，生物法具有處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但由于技術(shù)方面的原因，該法運(yùn)行不穩(wěn)定，適用性不廣，受外界因素的影響較大，在實(shí)際應(yīng)用中受到了一定程度的限制。
1.7 吸附法
吸附法以其能夠選擇性地富集某些化合物的特性在廢水處理領(lǐng)域有著特殊的地位。吸附是指固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，當(dāng)某些物質(zhì)碰撞固體表面時(shí)，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上。吸附的結(jié)果是吸附質(zhì)在吸附劑上濃集，吸附的表面能降低。吸附技術(shù)就是利用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除某些污染物，從而也是使廢水得到凈化的方法吸附法中常用的吸附劑有活性炭、樹脂、礦物、廢棄物等。染料廢水的吸附脫色有兩種機(jī)理：吸附和離子交換，吸附效率受很多理化因素的影響，如染料—吸附劑的相互作用、吸附劑的比表面積、吸附劑的顆粒尺寸、溫度、pH值和吸附時(shí)間等。
（1）活性炭吸附法
活性炭價(jià)格較高，使它的應(yīng)用受到限制，使用后的活性炭需要再生，再生的方法有高溫和解吸液處理兩種，再生會(huì)導(dǎo)致活性炭 10~15%的損失。
（2）礦物、廢棄物吸附法
自然界中的很多物質(zhì)具有多孔結(jié)構(gòu)，有良好的吸附性能，可用來處理染料廢水。天然礦物主要包括各種黏土，礦石，煤炭等，一般儲(chǔ)量都比較豐富，我國礦渣，爐渣，煤渣，粉煤灰等廢物量也很多，成本更為低廉，因此這些無機(jī)吸附劑的應(yīng)用前景比較廣闊。
（3）吸附劑吸附法
20 世紀(jì)后期,隨著結(jié)構(gòu)改良的離子交換樹脂、吸附樹脂和復(fù)合功能樹脂的成功研制，樹脂吸附法被廣泛應(yīng)用于化工廢水的治理與資源化。
印染廢水變化無常，成分復(fù)雜，在工業(yè)廢水中屬于難治理一類，需要根據(jù)印染廢水的組成及物化性質(zhì)，綜合考慮各種處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適的組合工藝進(jìn)行處理。但由于印染染料之間的差異和印染廢水本身的復(fù)雜性，活性炭工藝技術(shù)尚未成熟。日后的主要研究方向分為兩種，一是研究新型活性炭，降低成本及提高去除率。二是研究活性炭和其他工藝的新型組合工藝。通過組合工藝，不斷彌補(bǔ)自身不足，提高去除率，將對(duì)環(huán)境的影響降到最低。