工業(yè)有機(jī)廢水處理碳基吸附材料

以有機(jī)污染物為主的廢水稱為有機(jī)廢水，不僅污染河流湖庫水質(zhì)，而且易致湖泊、水庫等相對(duì)封閉性地表水體富營養(yǎng)化，是地表水污染防治的重點(diǎn)領(lǐng)域。在石油、化工、制藥、造紙、皮革、食品、釀造等行業(yè)工業(yè)廢水和生活污水中，常見有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)質(zhì)。污廢水中，此類污染物以懸浮或溶解狀態(tài)存在，如果將其分解，必須借助微生物降解作用，因微生物分解有機(jī)物過程中，需借助氧氣，故被稱為耗氧污染物。這類污染物可導(dǎo)致地表水中溶解氧(DO)下降，影響魚類和其他水生生物生長。當(dāng)?shù)乇硭?/span>DO逐漸接近耗盡時(shí)，有機(jī)物將厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、氨、硫醇等刺激性氣體，導(dǎo)致地表水水質(zhì)惡化。

一般來說，工業(yè)和生活污廢水中化學(xué)需氧量(COD)為300mg/L~2000mg/L、氨氮質(zhì)量濃度為25mg/L~50mg/L、石油類(動(dòng)植物油)質(zhì)量濃度為5mg/L~20mg/L，是水污染治理的重點(diǎn)。據(jù)魯奇爐渣處理氣化廢水相關(guān)研究資料結(jié)果表明，CODCr去除率41.9%，未嘗試細(xì)渣處理氣化廢水及其他廢水。據(jù)活性炭吸附處理實(shí)驗(yàn)室高濃度有機(jī)廢水相關(guān)研究資料結(jié)果表明，活性炭可一定程度吸附廢水中有機(jī)污染物，但廢水處理成本高。本文通過還原性氣氛在高溫下制作細(xì)渣型碳基吸附材料，利用不同柱長碳基吸附材料處理工業(yè)有色異味有機(jī)廢水，觀察CODCr及其吸光度變化，以碳基吸附材料投加量?x究廢水處理效果。

1、試驗(yàn)材料及方法

1.1 試驗(yàn)儀器

YKRL型?{溫管式爐；燒杯、玻璃棒；吸附裝置，自制；XC/WDC-PCUV型紫外可見全波長多功能水質(zhì)分析儀；DR1010型CODCr分析儀，氨氮分析試液。

1.2 碳基吸附材料選取

碳基吸附材料，在還原性氣氛條件下，通過高溫管式爐高溫制得，并進(jìn)行元素分析和工業(yè)分析，分析結(jié)果如表1所示。

由表1數(shù)據(jù)可知，該碳基吸附材料在氣化爐中大部分可燃物已被燃燒，具有極高灰分。

1.3 碳基吸附材料理化性質(zhì)

碳基吸附材料物理化學(xué)性質(zhì)分析結(jié)果，見表2所示。

由表2可見，碳基吸附材料有較高碘吸附值和比表面積，說明其在還原性氣氛下，經(jīng)高溫氣化后，剩余飛灰與殘余碳形成多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì)，具有非常好的吸附能力。

1.4 廢水水質(zhì)分析試驗(yàn)

以內(nèi)徑30mm、長700mm柱形管為處理柱將不同濃度碳基吸附材料置入管底，制成處理柱，高度分別為0cm、0.5cm(6g)、1.0cm(12g)、1.5cm(18g)、2.0cm(24g)；選某公司含甲苯工業(yè)廢水，取廢水混勻，以不同柱高碳基吸附材料進(jìn)行吸附廢水試驗(yàn)，測(cè)定吸附后溶液的吸光度、CODCr、氨氮濃度等數(shù)據(jù)。

2、結(jié)果及討論

2.1 不同柱高吸附劑對(duì)吸光度影響

測(cè)定采用不同柱高吸附劑對(duì)廢水吸附后溶液的吸光度，結(jié)果如圖1所示。

由圖1數(shù)據(jù)可知，隨著碳基吸附材料柱高從0cm增大到2.0cm，吸附后溶液吸光度去除率從24.42%增加到64.28%，廢液中雜質(zhì)被吸收愈多。因?yàn)殡S著柱高的上升，使廢液在碳基吸附材料中滯留的時(shí)間延長，故廢液中雜質(zhì)亦被吸收更多。

2.2 不同柱高吸附劑對(duì)CODCr與氨氮影響測(cè)定

采用不同柱高吸附劑對(duì)廢水吸附后液體中CODCr與氨氮濃度的影響。廢液中CODCr與氨氮去除率如圖2。

從圖2數(shù)據(jù)可見，隨著碳基吸附材料柱高從0cm增大到2.0cm，CODCr與氨氮去除率均持續(xù)上升，CODCr去除率從32.02%增大到54.11%，氨氮去除率從16.95%增大到39.22%。

3、結(jié)論

本文采用碳基吸附材料對(duì)工業(yè)含苯有機(jī)廢水進(jìn)行了試驗(yàn)研究，取得了較好的效果。

1)采用碳基吸附材料可以有效處理工業(yè)含苯廢水，脫色、去味效果明顯。

2)隨著碳基吸附材料投入量增加，即碳基吸附材料柱高從0cm增大到2.0cm，經(jīng)碳基吸附材料處理后的廢水溶液吸光度由24.21%升至64.28%，CODCr去除率由32.02%提高到54.11%，氨氮去除率由16.95%提升至39.22%。這是因?yàn)?，碳基吸附材料多孔結(jié)構(gòu)將廢物吸收，隨著濾餅增加，空隙更多，吸收污染物能力愈強(qiáng)。（來源：山西省運(yùn)城環(huán)境監(jiān)測(cè)中心）