工业含酚废水使用柱状活性炭处理工艺

白云碳素原创    
2019-05-20 09:15:49
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含酚废水酚及其衍生物是工业废水中常见的高毒性、难降解的有机物,含酚废水来自焦化厂(尤其是低温土法炼焦)、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酞胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂的生产过程。例如生产焦炭、煤气所产生的废水。

酚基化合物是含酚废水中的主要成分,如甲酚、二甲酚、硝基甲酚和苯酚等。国内外含酚废水的处理方法主要包括吸附法、萃取法、氧化法以及生物技术。处理含酚和醋酸钠的废盐水时,先调整溶液酸碱度至 pH一7 ,然后以串联柱状活性炭处理去酚,对出水再调整酸碱度至 pH一3 ,使醋酸钠变为醋酸,然后用柱状活性炭进行串联吸附去除醋酸,吸附的酚和醋酸均可用氢氧化钠回收。利用柱状活性炭处理生产杀虫剂的废水中的酚,可以使其浓度从100mg/L降低到1mg/L。邻甲酚、间甲酚、对甲酚等比苯酚更易被柱状活性炭所吸附,而且随着烷基链的长度和个数的增加,其吸附容量也增大。 废水中的硝基酚也可用柱状活性炭吸附。含二硝基丁基酚的废水可用柱状活性炭吸附去除。废水中的对氯酚,都可用柱状活性炭吸附,饱和后可用5%碱液以热法再生。

煤化工工厂的废水含有大量甲基酚、乙基酚和二甲基酚等酚类化合物,这些化合物对生物、人体有很多有害影响,因此去除这些化合物是控制水污染的方法之一,柱状活性炭的吸附因酚的种类而不同,烷基取代酚比酚会更强烈地被吸附,并且吸附一性随烷基链的增长而增加,其吸附性与烷基的位置无关,但是随取代基数目的增加而显著增大。吸附性的增减随着酚的溶解度的变化而变化,烷基的取代使酚的极性减少,分子量增大,溶解度降低,吸附-性增加。柱状活性炭的表面积和含氧的表面结构对酚的吸附有一定的影响。酸性基团的存在减少酚的吸附,拨基中氧的存在因为有氢键的缘故,可增强酚的吸附。为了提高柱状活性炭对废水的去酚率,则需要选择具有大表面积和低酸性氧的柱状活性炭,高温制造的柱状活性炭是可取的。采用柱状活性炭固定床时,可用18%的氯化钠溶液去除苯酚及醋酸,处理的盐水可用来生产氯和烧碱,吸附一的苯酚可用氢氧化钠解吸。采用柱状活性炭厌氧流化床处理含酚废水,可得到高达99.9%的去酚率和96.4%的CODr去除率,因为柱状活性炭对酚类的吸附作用与生物降解作用结合起来,发挥了两方面的活性,载体流态化也解决了气液分离及介质堵塞问题。用碳酸钾化学活化的煤研石制得的柱状活性炭,既 T 比表面积达 1236 澎/ g , 孔体积达 0 . 6 79cm " / g ,表面是疏水性的,对水溶液中酚类污染物有良好的吸附性能。柱状活性炭对含苯酚的废水处理是一种实用的方法,优点是无另外的废物和毒物,无二次污染,又可以有效地再生。 采用柱状活性炭与双氧水协同作用(柱状活性炭作催化剂,双氧水作氧化剂),对降解含有对氨基苯酚的废水有良好的效果,对氨基苯酚的去除率达74&,与 Fenton 试剂法相比较,COD去除率提高1.75倍。