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净水木质活性炭可对含酚废水如何处理?

作者:宁夏永瑞达炭素有限公司 日期:2020年3月6日

净水木质活性炭可对含酚废水进行处理,其作用详解如下:

酚及其衍生物是工业废水中常见的高毒性、难降解的有机物,含酚废水来自焦化厂(尤其是低温土法炼焦)、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂的生产过程。例如生产焦炭、煤气所产生的废水含酚浓度高达2000~12000mg/L。酚基化合物是含酚废水中的主要成分,如甲酚、二甲酚、硝基甲酚和苯酚等。国内外含酚废水的处理方法主要包括吸附法、萃取法、氧化法以及生物技术。

处理含酚和醋酸钠的废盐水时,先调整溶液酸碱度至pH=7,然后以串联净水木质活性炭处理去酚,对出水再调整酸碱度至pH=3,使醋酸钠变为醋酸,然后用净水活性炭进行串联吸附去除醋酸,吸附的酚和醋酸均可用氢氧化钠回收。

利用净水木质活性炭处理生产杀虫剂的废水中的酚,可以使其浓度从100mg/L降低到1mg/L。邻甲酚、间甲酚、对甲酚等比苯酚更易被净水木质活性炭所吸附,而且随着烷基链的长度和个数的增加,其吸附容量也增大。

用0.25g/100mL的净水木质活性炭处理浓度为100mg/L的邻苯基苯酚,去除率达到99.6%。用500mg净水木质活性炭处理200mL浓度为10mg/L 2,6-三硝基苯酚(苦味酸)的废水,搅拌2min,去除率达100%。

净水木质活性炭

废水中的硝基酚也可用净水木质活性炭吸附。含二硝基丁基酚的废水可用净水木质活性炭吸附去除,在pH<1.0时,去除率达99%以上,出水浓度可达0.1~5.0mg/L。废水中的对氯酚、3,4-二氯酚、2,5-二氯酚,都可用净水木质活性炭吸附,饱和后可用5%碱液以热法再生。

煤化工工厂的废水含有大量甲基酚、乙基酚和二甲基酚等酚类化合物,这些化合物对生物、人体有很多有害影响,因此去除这些化合物是控制水污染的方法之一,净水木质活性炭的吸附因酚的种类而不同,烷基取代酚比酚会更强烈地被吸附,并且吸附性随烷基链的增长而增加,其吸附性与烷基的位置无关,但是随取代基数目的增加而显著增大。吸附性的增减随着酚的溶解度的变化而变化,烷基的取代使酚的极性减少,分子量增大,溶解度降低,吸附性增加。

净水木质活性炭的表面积和含氧的表面结构对酚的吸附有一定的影响。酸性基团的存在减少酚的吸附,羰基中氧的存在因为有氢键的缘故,可增强酚的吸附。为了提高净水木质活性炭对废水的去酚率,则需要选择具有大表面积和低酸性氧的净水木质活性炭,高温制造的净水木质活性炭是可取的。

采用净水木质活性炭固定床时,可用18%的氯化钠溶液去除苯酚及醋酸,处理的盐水可用来生产氯和烧碱,吸附的苯酚可用氢氧化钠解吸。

采用净水木质活性炭厌氧流化床处理含酚废水,可得到高达99.9%的去酚率和96.4%的CODcr去除率,因为净水木质活性炭对酚类的吸附作用与生物降解作用结合起来,发挥了两方面的活性,载体流态化也解决了气液分离及介质堵塞问题。用碳酸钾化学活化的煤矸石制得的净水木质活性炭,BET比表面积达1236m2/g,孔体积达0.679cm3/g,表面是疏水性的,对水溶液中酚类污染物有良好的吸附性能。净水木质活性炭对含苯酚的废水处理是一种实用的方法,优点是无另外的废物和毒物,又可以有效地再生。研究进口净水木质活性炭的饱和吸附容量等性能,提出生产专用脱苯酚的工艺条件及参数。在生产用于医药、染料等工业的对氨基苯酚过程中,会有大量高浓度有机废水,可以采用Fen-ton试剂法降解,此法具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和的特点,但其缺点是利用率偏低,成本较高,还需加入均相催化剂,易引起二次污染。

采用净水木质活性炭与双氧水协同作用(净水木质活性炭作催化剂,双氧水作氧化剂),对降解含有对氨基苯酚的废水有良好的效果:在H2O2/COD=1.0、净水木质活性炭/H2O2=0.5、pH=2的条件下,降解反应可在180min内结束,对氨基苯酚的去除率达74.0%,与Fenton 试剂法相比较,COD去除率提高1.75倍。

处理含酚废水,以净水木质活性炭作催化剂,用湿空气催化氧化酚是有前途的方法。与γ-氧化铝上的氧化铜为催化剂作对比,经10天运作,净水木质活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。

以用过的茶叶制成的净水木质活性炭可从废水中吸附苯酚、磷甲酚、间甲酚、对硝基苯酚、对氯苯酚、2,4-二硝基苯酚并按以上顺序增加吸附量。