活性炭处理含汞废水 活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高,可以先用化学沉淀法处理,处理后含汞约1mg/L,高时可达2-3mg/L,然后再用活性炭做进一步的处理。
活性炭处理含甲醇废水 活性炭可以吸附甲醇,但吸附能力不强,只适宜于处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明,可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下,对甲醇的去除率达到93.16%~,其出水水质可以满足回用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。
炼油厂的深度处理 炼油厂含油废水,经隔油,气浮和生物处理后,在经砂滤和活性炭过滤深度处理。废水的含酚量从0.1mg/L(经生物处理后)降至0.005mg/L,氰从0.19mg/L降至0.048mg/L,COD从85mg/L降至18mg/L.
随着科学技术的进步和废水处理的特殊要求,活性炭的研究从本身的孔结构和比表面积逐步发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。 例如,活性炭纤维(简称ACF)近年来在处理废水方面受到了科研工作者的重视,它的直径一般为5~20μm,其制备原理与传统的活性炭制备相同,即将纤维状碳在800℃以上用水蒸气或二氧化碳活化处理。 纤维状活性炭的孔隙结构以微孔为主,中孔很少,几乎没有大孔,比表面积可达2500m2/g.具有吸附和脱附速率决,吸附容量大,导电性高等特点。 实验表明,ACF对苯酚的吸附容量为248mg/g,吸附饱和后经多次再生吸附容量几乎不变,吸附性能比活性炭好。室温时,在酸性或中性条件下,向100mL浓度为282mg/L的含酚模拟废水投加活性炭纤维0.5g,恒温振荡30min,苯酚去除率可达91%。 近,人们发现活性炭不仅有吸附特性,同时表现出催化特性,由此而发展起来的催化氧化法日益受到重视,其研究也在不断深化。为了提高处理效率,从研究催化氧化机理出发,改变活性炭的表面结构,提高活性炭的能力,寻找理想的吸附剂。
当前中国使用活性炭吸附法处理废水的方法处于初始发展阶段。一些有关的理论和技术还不够成熟。而且,在我国,目前活性炭的供应比较紧张,再生设备少,再生费用高,限制了活性炭的广泛使用。不同应用需要不同功能的活性炭。原有的活性炭产品不能满足新的要求,因而不断开发新的活性炭产品就显得十分重要。所以,它需要工作者的积极参与和的鼎力支持,采取多学科交叉与融合的研究方法,使活性炭处理废水技术向着更加科学美好的方向发展。
活性炭吸附与离子交换 活性炭是一种多孔性物质,而且易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量500~3000的有机物有十分明显的去除效果,去除率一般为70%~86.7%,可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大类。近年来,国外对PAC的研究较多,已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。
在水处理系统中,投加粉末活性炭去除水中的COD,过滤后水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度。GAC在国外水处理中应用较多,处理效果也较稳定,美国环保署(USEPA)饮用水标准的64项有机物指标中,有51项将GAC列为有效技术。GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高,且容易产生亚硝酸盐等致癌物,突发性污染适应性差。如何进一步降低基建投资和运行费用,降低活性炭再生成本将成为今后的研究。 BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用,从而延长活性炭的工作周期,大大提高处理效率,改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH 适用范围窄、抗冲击负荷差等。
粉状活性炭过滤等特性。主要适用于各种工业,精制糖脱色、味精工业、葡萄糖工业、淀粉糖工业、化学助剂、染料中间体、食品添加剂、药品制剂等高色素溶液的脱色、提纯、除臭、除杂。
粉末活性炭在处理水中突发嗅味、工业污染物方面有很好的应用。在使用粉末炭时,根据所要去除污染物的种类和浓度进行吸附试验,以确定活性炭种类和所需的粉炭量。投末炭之前,应注意先将炭粉制成炭浆定量均匀的加入水中,接触时间越长,除污染效果越好。在粉末炭的使用过程中还应注意以下安全问题;当粉尘浓度达到一定比例时遇明火易发生,故操作间禁止吸烟、火花及明火;应避免与氧化剂混放;由于粉末炭颗粒小、轻,在使用时应注意粉尘污染,操作员须配备防尘口罩,避免吸入肺中。
化工用粉末活性炭主要用于吸附和去除有机物、异味、颜色等污染物。其作用包括:
1. 吸附有机物:粉末活性炭的高孔隙率和大表面积使其具有的吸附能力,可以有效吸附并去除水中、空气中的有机物,如有机溶剂、系化合物、等。
2. 去除异味:活性炭通过吸附空气中的异味分子,如装修后的、酸性气味、鱼腥味等,改善空气质量和人的生活环境。
3. 去除颜色:活性炭可以吸附水中的色素分子,如污水中的染料、色素、有机颜料等,使水变得清澈透明,达到净化水质的目的。
4. 去除金属离子:活性炭可吸附水中的金属离子,如重金属离子(铅、、镉等),减少其对环境和人体的危害。
总之,化工用粉末活性炭在化工领域中起到净化、吸附、去除污染物等作用,被广泛应用于废水处理、空气净化、工业催化等领域。