活性炭吸附在煉油化工廢水回用中的應(yīng)用

趙　檀，張　麗

活性炭吸附在煉油化工廢水回用中的應(yīng)用

趙檀1，張麗2

（1.中國(guó)石油 石油化工研究院大慶化工研究中心，黑龍江大慶 163714；
2.遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院大慶分院，黑龍江大慶 163316）

伴隨煉油化工企業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水的出現(xiàn)給城市的生態(tài)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響。將煉油化工企業(yè)的廢水回用作為重點(diǎn)，對(duì)活性炭吸附技術(shù)進(jìn)行了分析，核心目的是通過專業(yè)技術(shù)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)煉油化工企業(yè)廢水的有效回用，為煉油化工企業(yè)資源的可持續(xù)利用提供良好保證。

活性炭吸附；煉油化工；廢水回用；技術(shù)分析

在我國(guó)城市進(jìn)程發(fā)展的環(huán)境下，水資源的日益短缺以及工業(yè)污水的排放為城市資源的可持續(xù)利用造成了影響，因此，現(xiàn)階段煉油化工企業(yè)的廢水回用就成為企業(yè)節(jié)水的必然發(fā)展趨勢(shì)。尤其是一些用水量較大的石油化工企業(yè)，應(yīng)該將外排的污水進(jìn)行深度的處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)煉油化工廢水的循環(huán)利用，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效益的穩(wěn)定運(yùn)行。在研究中可以發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)污水回用的研究比較多，但是投入企業(yè)運(yùn)行的較少，這種現(xiàn)象主要是由于技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)因素的限制，通過活性炭技術(shù)的運(yùn)用，可以在水處理中除去水中的色、味以及有機(jī)物，從而促進(jìn)煉油化工企業(yè)中廢水的合理回用。

1　活性炭吸附實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)分析

試驗(yàn)中的活性炭取自某活性炭廠，統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，碳粒直徑為1.5～2mm之間，在污水處理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)中的污水首先經(jīng)過了纖維束的過濾，主要目的是為了去除大顆粒懸浮物體對(duì)活性炭吸附效果的影響。在活性炭過濾器設(shè)計(jì)中，其資金應(yīng)該為70mm，所過濾的面積A=38.465cm2，選取的6個(gè)碳層厚度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究及分析，較為具體的碳層厚度與水利停留的時(shí)間及容積速度關(guān)系如表1所示。

表1　碳層厚度與水力停留時(shí)間、容積速度的關(guān)系分析

1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。在碳層厚度為7.5cm時(shí)，COD會(huì)下降到30mg/L，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)主要意味著水力停留的時(shí)間較為充分，而且，這種狀態(tài)下的COD始終保持穩(wěn)定的效果，主要是由于碳層厚度在較小的狀態(tài)下，水力停留的時(shí)間與出水的總硬度以及CL-質(zhì)量濃度的關(guān)系較短，而且被吸附的物質(zhì)會(huì)向活性炭顆粒的表面遷移。當(dāng)物體所停留的時(shí)間增加到一定程度時(shí)，被吸附的物質(zhì)在孔隙的內(nèi)部會(huì)不斷擴(kuò)散，其擴(kuò)散的速度與活性炭的顆粒結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)聯(lián)。

2　活性炭吸附性能中的曲線

在煉油化工廢水回用技術(shù)分析的過程中，活性炭的吸附技術(shù)存在著靜態(tài)吸附以及動(dòng)態(tài)吸附兩種，而在水處理技術(shù)運(yùn)用中，通常會(huì)采用固定床的動(dòng)態(tài)吸附技術(shù)，通過對(duì)動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，可以保證項(xiàng)目參數(shù)以及活性炭評(píng)價(jià)性能運(yùn)用的穩(wěn)定性。

圖1　以COD去除率表示的活性炭吸附曲線

2.1實(shí)驗(yàn)方法及參數(shù)分析

在連續(xù)性實(shí)驗(yàn)分析中，會(huì)利用活性炭過濾器出水水質(zhì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行活性炭吸附性能飽和吸附量的分析。項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)包括以下幾點(diǎn)。

（1）水流量為5 L/h；

（2）碳層高度為1.5cm；

（3）活性炭的用量為5g，在統(tǒng)計(jì)研究中可以發(fā)現(xiàn)，過濾的整體面積應(yīng)該為7.065cm2。

2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的項(xiàng)目分析

通過對(duì)活性炭吸附性能的分析，其數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1、圖2以及圖3所示?；钚蕴康奈侥芰?huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì)，而濁度去除率中的曲線變化主要反映出了活性炭在過濾中的截留能力，并在通水后的50h之后，水質(zhì)的渾濁程度會(huì)呈現(xiàn)出不斷下降的狀態(tài)，也就意味著活性炭的截留能力呈現(xiàn)出飽和的狀態(tài)。通過COD以及總固體去處表示率問題分析中，活性炭的吸附能力會(huì)在60h后完全失去，其中的去除率會(huì)呈現(xiàn)出負(fù)值。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是活性炭中的微孔吸附處于飽和階段，而且，過多截留中的雜質(zhì)會(huì)呈現(xiàn)出污染狀態(tài)。如果在施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，通過實(shí)際水處理問題的分析，在實(shí)際水處理工程分析中，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行反復(fù)沖洗，從而為煉油企業(yè)廢水的合理回用提供良好支持，促進(jìn)煉油企業(yè)資源的穩(wěn)定利用。

3　結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在現(xiàn)階段煉油企業(yè)運(yùn)行及發(fā)展的過程中，我國(guó)煉油企業(yè)的節(jié)水減排指標(biāo)呈現(xiàn)出不斷減弱的趨勢(shì)，尤其是

在廢水排放標(biāo)準(zhǔn)以及煉油廢水達(dá)標(biāo)問題分析中，會(huì)為煉油企業(yè)廢水回用技術(shù)造成嚴(yán)重制約。因此，在現(xiàn)階段煉油企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程中，應(yīng)該構(gòu)建科學(xué)化的廢水回用技術(shù)形式，從而為項(xiàng)目的處理及方案的構(gòu)建提供良好依據(jù)。

圖2　總固體去除率表示的活性炭吸附曲線

圖3　濁度去除率表示的活性炭吸附曲線

［1］ 任京東，竇麗媛，孟祥海，等.我國(guó)煉油企業(yè)節(jié)水減排的技術(shù)與措施［J］.現(xiàn)代化工，2011，（1）：5-9.

［2］ 郭宏山.煉油廢水處理的現(xiàn)狀、問題及對(duì)策［J］.化工環(huán)保，2010，（2）：93-99.

［3］ 賴文鋒.活性炭吸附劑的制備和其在吸附揮發(fā)性有機(jī)物中的應(yīng)用［D］.浙江工業(yè)大學(xué)，2014.

Application of Activated Carbon Adsorption in the Refining and Chemical Analysis of Wastewater Reuse

Zhao Tan，Zhang Li

With the development of the Petrochemical Corporation，the emergence of industrial wastewater ecological development of the city caused a serious impact in the research article in the Petrochemical Corporation of wastewater reuse as a priority，activated carbon adsorption technology are analyzed，the core purpose is by optimizing the expertise，the Petrochemical Corporation effective wastewater reuse，provide good guarantee for the sustainable operation of the Petrochemical Corporation of resources.

activated carbon adsorption；petrochemical；wastewater reuse；technical analysis

X742

B

1003-6490（2016）06-0174-02

2016-05-29

趙檀（1982—），男，山東膠南人，工程師，主要從事煉油催化劑及加氫工藝技術(shù)工作。

收稿日期：2016-06-05

作者簡(jiǎn)介： 苗小曼（1990—），女，新疆烏魯木齊人，主要研究方向?yàn)樗廴局卫怼?/p>