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工业水处理中粉状活性炭净水技术的应用

工业水处理中粉状活性炭净水技术的应用

编辑:天空彩票手机开奖 发布日期:2018-06-27 10:12

工业水处理中粉状活性炭净水技术的应用

1.工业水处理中粉状活性炭净水技术的应用现状

随着工业废水和生活用水的大量排放,对水体资源与森林环境的污染也越来越严重,在人们对于水处理更加重视的同时,水源净化处理技术也在不断的提高。在不同的时间年代,不同的地区,人们所采取的净化方式不同,而目前,最为广泛采用的是活性炭净化。

运用活性炭进行水源进化以及有很长时间的历史了,在这期间,人们对于活性炭净化技术不断实践和发掘,近年来已经被普遍认可为最合适的水处理方案。在活性炭的选用上,大多是选择较为经济实惠的粉状活性炭,并且其效果也很突出。

目前,我国对于粉状活性炭去污技术正在进行大力研究阶段,尽管在实际情况中的应用并不是十分普遍,但不久的将来必然会得到广泛的推广。

2.天空彩与你同行的性质与净水原理

2.1粉状活性炭的性质

粉状活性炭是一种主要内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类吸附剂,它的微孔结构发达,具有很强的吸附性能。活性炭是由许多石墨型层状结构的微晶不规则集合而成,由于活性炭颗粒结构小,微孔结构很多,因而具有很大的内表面积,在对于色度、味、化学有机物等的吸附作用上,不仅吸取速度快,而且吸取容量大,效果好。在加上活性炭颗粒之间的碰撞作用,就更加有利于其吸附作用的发挥,促进了吸附容量的增加。运用粉状活性炭吸附作用处理水,能降低水体中的溶解性有机物含量,同时粉状活性炭也能去除异味物质,并且生产方便。

2.2粉状活性炭的净水原理

粉状活性炭吸附作用过程是非常复杂的,它是由多种作用力影响产生的吸附效果。其中主要是分子相互作用力效果的影响,根据分子之间相互作用力的分析可以知道,分子间的相互作用是无时不刻存在的,其运动也是不停息的。物质结构内分子间存在着相互吸引的作用,在其中一个分子被活性炭吸附后,其他的分子就会持续的被吸附到活性炭的孔隙中去,以此便致使物质结构源源不断的被活性炭所吸取。结合活性炭吸附双速率扩散理论可以看出,活性炭的吸附作用是由两个阶段的双速过程构成,一个是缓慢扩散过程,另一个是迅速扩散过程。对于迅速扩散过程而言,它是水中的被吸取分子从活性炭颗粒内沿向阻力较小的碳粒孔隙中运动的阶段。

碳粒孔隙较大,可以产生较为明显的扩散阻力,在溶质分子向活性炭微孔中运动过程中,因为孔较为狭窄而阻力更大,致使扩散过程很慢。另外,粉状活性炭吸附效能与溶质分子量大小、分子极性和分子空间结构等有一定关系,粉状活性炭会根据水中溶质分子的不同对其中所以分子进行选择性的吸附。

3工业水处理中活性炭使用方法

3.1工业水处理中活性炭类型的确定

一般活性炭的类型包括三类,即木质活性炭、果壳活性炭与煤质活性炭,需要进根据当地实际供货情况,结合水处理的需要合理选择。

经过试验表明,在相同的条件下,木质活性炭的处理效果最好,若考虑经济局限的影响,选择煤质活性炭也具有较好的效果。在粉状活性炭选择上应该选颗粒大小更小的活性炭,这样就使得活性炭的外表面积更大,其吸附面积也就更大,在提高了吸附作用速率的同时也增加了活性炭的充分利用。在选择木质活性炭时,应该选择中孔发达的碳种,就可以保证活性炭良好的吸附能力。

粉状活性炭在化学物的吸附作用一般都是决定于这种化合物,因而在选择活性炭种类时,必要的结合所处理工业水中的物质成份及含量。在工业水净化中,需要针对水质成份的分析情况,采用对应的活性炭类型,结合经济效益,以净化效果和效益为基础选择合适的活性炭。

根据工业排水的水质状况,确定投加粉状活性炭的炭种,在实际运用中,应针对不同的水源污染情况选择适宜的粉状活性炭,来发挥各类活性炭的最大优势。

3.2粉状活性炭投加点与投加量的选择

3.2.1投加点的选择

根据实际需要,确定合适的投加点和投加方式,尽量使粉状活性炭可以有充足的时间发挥其最大吸附容量,让活性炭与工业水接触时间更长,尽可能的让活性炭充分吸附溶质分子。在混凝剂和粉状活性炭的投加上,要保持两者之间投放距离,避免两者产生吸附竞争影响。

粉状活性炭投加点的选择还需要考虑混凝剂的去除效果结合使用。粉状活性炭投加点的不同,由于水质情况的不同就导致了其吸附效果不同。在粉状活性炭投加点确定上,还需考虑此点是否可以满足较好搅拌条件,充分的搅拌不仅可以让活性炭快速吸附,而且可以使活性炭与工业水充分接触以更好的吸附溶质物质。工业水水质情况的不同,所决定的粉状活性炭投加点必然会有所不同,所以,粉状活性炭投加点的确定应该结合水质情况合理选择。

3.2.2投加量的选择

粉状活性炭投加量多少需要结合需要处理的水源污染程度来定,从以往实际情况可以得出,投加量并不需要达到精确的概念,事实上也很难做到。投加量要通过搅拌试验确定,试验中搅拌强度及时间控制要合理。

相关试验结果表明,随着投加量的增加,污染物质的去除率在增加,投加量一般在30 mg/L以上时才能取得较好的效臬。粉状活性炭的投加只需在达到相应效果的同时满足其必要的原则就足够了,其一,粉状活性炭投加量上限不穿透滤池,且需考虑经济因素;其二,投加量下限以滤后各项指标均符合国际为原则。在对工业水进行处理时,如果粉状活性炭投加过少,那么活性炭可以充分进行吸取而无浪费,但对于彻底吸取污染物质就难以保证了。如果粉状活性炭投加较充分,就可以足够的对水中物质进行吸取,但较大的投入量必然会大大的增加成本。因此,应根据实际水质情况,确定合理且经济的投加量。

4.结果

经过实践表明,投加粉状活性炭对色度的去除效果明显,色度低表明去除有机物、金属离子的能力较好。粉状活性炭在色度的去除上,其效果与投加量不成正比。由于粉状活性炭和混凝剂投加的时间差较大,彼此之间没有较大的影响,因而粉状活性炭就可以充分表现其吸附能力。

粉状活性炭对去除臭味有明显效果,等级臭味原水的除臭的效果要根据原水水质来确定。活性炭去除阴离子洗涤剂的效果较好,在工业水处理上已经普遍采用粉状活性炭来去除洗涤剂。粉状活性炭在去除酚类的上也很突出,粉状活性炭对酚类的去除效果,对于酚类污染严重的水体尤为重要。如果工业水中挥发酚成份比较少,那么不同投加点的对于挥发酚的去除效果差异不大,无明显不同。粉状活性炭投加后,因为粉状活性炭比含量较高,而且有着很强的吸附效能,对于水中很多有机物的去除效果明显。另外,粉状活性炭也有着很好的助凝效果,在浊度较低的工业水处理中,粉状活性炭助凝效果分析好。在粉状活性炭投加后,工业水水质有了明显改善。但是如果投加量过大,就会导致微小碳粒穿透滤池,从而会对出水浊度造成影响,因此要在滤速和滤池出水浊度上严格控制。采用聚氯化铝和聚合硫酸铁和粉状活性炭配合使用,同等量的混凝剂比较结果显示,两者对臭和味和色度处理效果均相同。活性炭对氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮几乎没有去除效果。

5.讨论

5.1粉状活性炭净水技术与传统水处理工艺的比较

传统的净水处理工艺主要去除水源中的悬浮物、胶体杂质和细菌。随着水源水质受有机物污染的日趋严重,改变了受污染水体中胶体颗粒的表面特性,导致混凝效果降低,对水体中以溶解状态存在的微量有机物去除能力有限。而粉状活性炭在水处理中,可以对水中嗅、味、色度、氯化有机物、合成有机物有效去除。

目前,粉状活性炭净化处理技术在不断的完善,传统的水处理工艺已经基本不再得到采用。随着净水深度处理工艺的推广应用,虽然传统净水工艺依旧还可以有一定的效果,但对于现代工业污水的处理依旧不能很好的达到相应指标,这也是粉状活性炭无法被取代的缘由。粉状活性炭投加方式比较简单,净化成本相对较低,而且其吸附循环时间较短,因此可以结合工业水的污染程度合理选择活性炭类型。

5.2其他因素对粉状活性炭净化水的影响

在粉状活性炭的投加工艺上,除了活性炭类型、投加点和投加量的合理选择,其他因素对净化效果的影响也很重要,其中主要包括水的pH值的影响、水温和有机化合物的影响等。

工业水的pH值和水温主要是对活性炭的作用效果产生影响,不同pH值或者不同温度的水,投加粉状活性炭的吸附效果也会有所不同。另外,混凝剂的投加和源水耗氧量的影响也很大,投加活性炭同期使用的混凝剂主要是聚合硫酸铁,其间也可能使用过硫酸铝。所谓耗氧量,就是高锰酸钾在一升水中发生氧化作用所消耗的量。一般可用耗氧量间接表示水中有机物的含量。在源水耗氧量较高也即污染较严重时,需观察投加粉状活性炭对降低耗氧量的影响。

5.3粉状活性炭净水技术应用的发展趋势

在一些严重的水污染情况下,如果过多的投加粉状活性炭,就会致使成本提高,所以目前需要对粉状活性炭睡处理技术不断改进和完善,提高其净化效果的同时保证较为满意的经济预算。如果粉状活性炭的吸附能力越高,其使用效率越高,那么在工业水处理中,粉状活性炭的吸附空间就能得到高效的利用。

对于采用活性炭净化水,就应该对其吸附容量进行高效利用,这也就是接下来需要解决的难题。当前在许多工业水处理中,由于在投加量的确定上无法做到十分准确,并且在充分净化的同时,也就表明了会有相当一部分的活性炭在没有充分吸取就被排放。高效利用粉状活性炭,实现资源的重复利用是未来净化水技术发展的趋势。粉状活性炭与其他水处理药剂相互作用会使其他药剂失去应有的效果,同时也降低了粉状活性炭的吸附能力,这也是以后需要改进的地方。只有通过长期的实践,不断发现问题,解决问题,那么在工业水处理中粉状活性炭净化技术才能发挥出其最大的效能。

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