探討實(shí)驗(yàn)室廢水的絮凝—活性炭吸附處理

摘 要：21世紀(jì)以來(lái)，隨著全球化的到來(lái)，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，而全球化的污染也日趨嚴(yán)重。再聯(lián)系起最近中國(guó)大范圍面積的空氣、霧氣污染，可以得知中國(guó)的污染的嚴(yán)重程度。水污染就是其中重要的一環(huán)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室；廢水；絮凝-活性炭吸附處理

現(xiàn)今中國(guó)的高校，科研單位進(jìn)行越來(lái)越多的科研研究，而這些研究越來(lái)越深入，實(shí)驗(yàn)室排放的污水也就越復(fù)雜、危險(xiǎn)，所以如何進(jìn)行這方面污水的處理是和解決生活污水、工業(yè)廢水一樣的亟待解決的問(wèn)題。而這里就關(guān)于實(shí)驗(yàn)室廢水的絮凝-活性炭吸附處理的方法進(jìn)行一定的探討。

1 實(shí)驗(yàn)室廢水的處理方法

1.1 臭氧類(lèi)氧化法

臭氧是一種有效的氧化劑和消毒劑，其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)的速度快、流程簡(jiǎn)單，沒(méi)有二次污染，能夠氧化單獨(dú)作用時(shí)難以氧化降解的有機(jī)物。

1.2 多相光催化氧化法

這種方法能夠去除許多難降解或用其他方法難以去除的物質(zhì)，如氯仿、多氯聯(lián)苯、有機(jī)磷化合物、多環(huán)芳烴等。使許多難以降解有機(jī)污染物的去除率可達(dá)100%。同樣具有能耗低、操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

1.3 Fenton試劑法

由H2O2和Fe2+混合得到的Fenton試劑是一種強(qiáng)氧化劑，特別適用于某些難治理的或?qū)ι镉卸拘缘墓I(yè)廢水的處理。用Fenton試劑法處理有機(jī)廢水的試驗(yàn)中，硫酸亞鐵（FeSO4）和雙氧水（H2O2）的最佳用量為115g、410mL，反應(yīng)時(shí)間在30min時(shí)，可以達(dá)到較好的處理效果，COD去除率達(dá)到75%以上。具有反應(yīng)迅速、反應(yīng)條件溫和、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但是該方法處理費(fèi)用高，只適用于低濃度、少量廢水的處理。

1.4 濕式氧化技術(shù)

濕式氧化，是處理高濃度有機(jī)廢水的一種行之有效的方法?；驹硎窃诟邷馗邏旱臈l件下通入空氣，使廢水中的有機(jī)污染物被氧化，按處理過(guò)程有無(wú)催化劑可將其分為濕式空氣氧化和濕式空氣催化氧化兩類(lèi)。濕式空氣氧化主要用于處理廢水濃度于燃燒處理而言太稀、于生物降解處理而言濃度又太高、或具有較大毒性的廢水。濕式空氣催化氧化是在傳統(tǒng)的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應(yīng)能在更溫和的條件下和更短的時(shí)間內(nèi)完成。

1.5 活性炭吸附法

活性炭吸附法多用于去除用生物或物理、化學(xué)法不能去除的微量呈溶解狀態(tài)的有機(jī)物。實(shí)驗(yàn)室中有機(jī)廢水含有大量試驗(yàn)殘液和廢溶劑，其主要成分為烷烴類(lèi)、芳香族以及能使液面表面自由能降低很多的物質(zhì)，且廢水濃度高、量小、呈酸性，很適合用活性炭吸附處理。處理工藝流程為先經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單分離把廢水中的有機(jī)相分離出來(lái)，再經(jīng)過(guò)活性炭二級(jí)吸附，COD的去除率可達(dá)到93%，同時(shí)活性炭還吸附部分無(wú)機(jī)重金屬離子。

2 絮凝-活性炭吸附處理的方法

2.1 廢水材料

由于實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同，首先確定好實(shí)驗(yàn)時(shí)間，其次對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水進(jìn)行前期的收集和檢測(cè)，確定其中廢水的主要污染成分，檢測(cè)這一時(shí)段的綜合水質(zhì)，完成廢水的水質(zhì)調(diào)查報(bào)告。

2.2 絮凝劑的選擇和確定

經(jīng)過(guò)調(diào)查廢水水質(zhì)后，要選擇適合的絮凝劑。一般來(lái)說(shuō)選擇何種絮凝劑要根據(jù)具體的廢水特性來(lái)選擇，同時(shí)還要看在哪個(gè)環(huán)節(jié)添加絮凝劑，做何用途。一般選擇無(wú)機(jī)絮凝劑時(shí)要考慮廢水的成分及PH 等，然后選擇最適合的一種（如鐵鹽、鋁鹽、鐵鋁鹽、硅鋁鹽、硅鐵鹽等）。在選擇有機(jī)絮凝劑時(shí)（比如：聚丙烯酰胺 PAM），主要是看要用到陰離子聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺還是非離子聚丙烯酰胺。

所有的這些都要根據(jù)試驗(yàn)才能最后確定絮凝劑的選型，在試驗(yàn)中首先確定大致的加藥量，觀察絮凝的沉淀速度，核算處理的成本，選擇經(jīng)濟(jì)、適用的絮凝劑。

根據(jù)一些學(xué)者和專家的研究表明：在常見(jiàn)的一些絮凝劑中，綜合處理效果和成本問(wèn)題來(lái)說(shuō)，聚合氯化鋁是處理實(shí)驗(yàn)室廢水中最佳的，而其條件的控制在：適宜的PH值范圍4～6，適宜的投藥量范圍為80MG/L～120MG/L，水利攪拌條件在300r/min，2min；200r/min，5min；50r/min，5min。

2.3 活性炭的選擇和確定

活性炭是黑色粉末狀或顆粒狀的無(wú)定形碳。主成分除了碳以外還有氧、氫等元素。結(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列，在交叉連接之間有細(xì)孔，在活化時(shí)會(huì)產(chǎn)生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大?；钚蕴渴强紫督Y(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大（1500m2/g以上），吸附能力很強(qiáng)的炭。

根據(jù)專家和學(xué)者的實(shí)驗(yàn)得出，活性炭吸附處理實(shí)驗(yàn)廢水的最佳條件為投入量10g/l～15g/l、pH值為6～7、反應(yīng)時(shí)間為50min～60min、活性炭粒徑為20目～100目。而出水流速200ML/h時(shí)，對(duì)濁度為65.49NTU、CODcr為403.0mg/L的原水，其去除率分別能夠達(dá)到95.20%、71.27%，其具有良好的吸附效果。

綜合各類(lèi)活性炭自身的物理性質(zhì)，應(yīng)選含水率較低、碘吸附值和苯酚吸附值高、比表面積大的顆?；钚蕴繛樽罴训奶幚?。

2.4 運(yùn)行過(guò)程

實(shí)驗(yàn)室廢水的絮凝-活性炭吸附處理的一般簡(jiǎn)單工藝流程為：廢水的收集-中和-沉淀-過(guò)濾-清水。首先建造污水廢水池，設(shè)計(jì)好容量以便處理和計(jì)算。其次是投入鹽酸或氫氧化鈉中和水質(zhì)。然后絮凝，進(jìn)行沉淀。接著活性炭進(jìn)行吸附，這樣層層的處理和過(guò)濾，從而排出能排出的標(biāo)準(zhǔn)。上述只是簡(jiǎn)單的流程，而具體的策劃，實(shí)際的建筑和整個(gè)一體的控制都需要具體和詳細(xì)的研究和實(shí)驗(yàn)。

3 總結(jié)

有專家學(xué)者研究絮凝-活性炭吸附法對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水的處理，提出兩級(jí)絮凝-活性炭吸附法，用硫酸亞鐵與聚合氯化鋁結(jié)合的絮凝方法，能有效地降低污水中的重金屬和硫化物等其他污染物，二級(jí)使用聚合氯化物對(duì)一級(jí)絮凝中去除效果不好的Cr6+的去除效果明顯，達(dá)90%。而活性炭對(duì)揮發(fā)酚、硫化物和銀的去除效果最佳，達(dá)到了國(guó)家要求標(biāo)準(zhǔn)，改善了污水濁度，降低了色度。在絮凝溫度、攪拌、曝氣及污水PH值調(diào)節(jié)一定的情況下，去除效果更好。

得出兩級(jí)絮凝-活性炭處理實(shí)驗(yàn)室廢水效果顯著的結(jié)論。而本質(zhì)上這種兩級(jí)絮凝-活性炭處理就是進(jìn)行兩次絮凝，當(dāng)然這聽(tīng)上去比較簡(jiǎn)單，但是具體的兩次絮凝應(yīng)該如何進(jìn)行和設(shè)計(jì)，如何才能達(dá)到最大的效果，這需要嚴(yán)格和系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐上也需要很多的考慮。實(shí)驗(yàn)室廢水的絮凝-活性炭吸附處理是一項(xiàng)非常好的實(shí)驗(yàn)室廢水處理的方法，而更多的需要如何去實(shí)現(xiàn)和完善這種處理。

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