论文部分内容阅读
活性炭因其丰富的孔隙结构,被广泛应用于工业废水吸附处理中。为满足废水排放及回用标准,在焦化废水处理过程中,需在常规二级处理工艺上增加深度处理工艺；为减轻后续污水处理难度,满足深度处理工艺中膜组件的进水水质要求,可以采用活性炭吸附法作为深度处理的预处理。从降低运行成本的角度出发,需要研究活性炭再生的实际应用方法和效果。本课题采用超声波技术对焦化废水中吸附饱和的粉末活性炭进行再生处理,主要进行了获得最佳再生效果的工艺参数的选择研究,同时分析研究了超声波再生过程中活性炭性状及再生液中有机物的变化情况,主要研究成果如下：(1)超声波再生在二级生化处理后的焦化废水中吸附饱和的粉末活性炭是可行的,最佳再生工艺条件为：以自来水作为再生液,在超声波频率33kHz、超声功率200W、活性炭/再生液质量比为1：15、pH=7的条件下,超声作用20min,活性炭再生率最高可达69.39%左右：最佳再生条件下,以焦化废水二级生化处理出水作为再生液,活性炭再生率为6.56%：将自来水与二级生化出水进行配比作为再生液,当V生化出水：V自来水比为1：3时,活性炭再生率为36.23%;在自来水不足或降低成本的情况下,可以采用将自来水和二级生化出水进行配比作为活性炭再生液。(2)再生后,再生液B/C由0.03提高到0.33,可生化性得到提高,在实际工程中可直接将再生废液送至焦化废水生化处理单元进行再处理,解决了再生过程中废水的后续处理问题：再生过程中,超声波对有机物存在一定的降解作用,在最佳再生条件下,利用超声波对焦化废水二级生化出水直接作用240min后,废水B/C提高至0.31,由难降解废水转换为易降解废水。(3)分别考察吸附-再生过1次、20次、9个月的活性炭的相关性能参数,当经过长达9个月的吸附-再生过程后,活性炭比表面积、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值分别下降37.57%、29.77%、57.88%,并且基本丧失对COD的去除能力,成为泥状物质,因此在实际生产过程中,仍需定期更换活性炭。(4)通过有机物分级分析,对活性炭吸附-再生-吸附-再生……过程中各部分溶液进行有机物存在状态研究,结果表明,活性炭对分子量<5kDa的有机物具有最强的吸附去除能力,其中,新炭对该区间有机物去除率为83.20%,再生后活性炭对该区间有机物去除率为74.00%;此外,再生后活性炭对有机物去除率有所下降,其中分子量在<5kDa、30-10kDa区间内的有机物最有可能在活性炭孔径中存在累积现象,即有机物在活性炭微孔、中孔中均有一定程度的累积。