生物活性炭工艺在废水处理惩罚中的应用
摘要：先容活性炭在水处理惩罚进程中的应用道理。团结工程实例来说明生物活性炭工艺实际的运用结果，包罗投加粉末活性炭在生物打仗氧化池中(处理惩罚印染废水)、在生物打仗氧化池后串联颗粒状生物活性活性炭滤池(处理惩罚玻璃纤维废水)。并对在实际应用进程中存在的问题举办探讨。

要害字：活性炭 生物处理惩罚 家产废水
1.活性炭吸附净水道理
活性炭是一种非极性吸附剂。外观为暗玄色，有粒状和粉状两种。近几年又成长了球状活性炭，浸透型活性炭和高分子涂层活性炭等新的品种。主要身分除炭以外还含少量的氧、氢、硫等元素，以及水分、灰分。其具有庞大的比外貌积(凡是比外貌积高达500～1700 m2/g)和出格发家的微孔，吸附机能和化学不变性精采，可以耐强酸、强碱，能担当水浸、高温、高压浸染，不易破碎。
活性炭吸附水中溶质分子是一个巨大的进程，是几种力综合浸染的功效，包罗离子吸引力、范德华力、化学杂和力。按照吸附的双速率扩散理论认为，吸附是一个由迅速扩散缓和慢扩散两阶段组成的双速进程，迅速扩散在数小时内即完成，发挥了60%－80%活性炭的吸附容量。迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向匀称漫衍的阻力小的大孔隙中扩散的进程。这些大孔隙发生径向的扩散阻力。当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时，由于受到狭窄孔径所发生的很大阻力，从而极为迟钝。微孔也是在碳粒内匀称漫衍，但不组成径向的扩散阻力。影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量巨细、空间布局，这一点取决于水源水质的特征。活性炭对差异的物质分子具有选择吸附性。
投加粉末活性碳后，水体相当部门有机物获得去除，水体中胶状物质含量淘汰，外貌粘度下降。粉末活性碳吸附在絮凝物上，有利于絮体的架桥，能改进絮体的布局。除有精采的去除有机污染本领，同时还具有精采的助凝浸染，使出水CODcr、色度、浊度大幅度下降。同时活性炭对水中的致癌物与致突变物及其含酚化合物均有精采的去除结果。
粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的范例。在选择投加点时，要有富裕的搅拌条件，使粉末活性炭能快速与处理惩罚水有精采的殽杂打仗；只管耽误粉末活性炭与水体打仗吸附时间，充实操作粉末活性炭的吸附本领，提高吸附率；选取粒径小和中孔较发家的木质粉末活性炭，使同等重量的活性炭吸附面积相对大，提高活性炭对有机物的吸附效能；只管淘汰水处理惩罚药剂对吸附的滋扰(如氯、高锰酸钾、混凝剂等)；按照投加量的几多、园地条件选取干式或湿式投加。
2.粉末活性炭活性污泥法在印染废水处理惩罚中的应用
某企业印染产物以化纤织物和棉布染色为主，废水中含有纤维、浆料、染料、助剂、油、漂白剂以及等。废水排放方法为半持续，具有色度深、水温高、悬浮物高、瞬时排放浓度高、水质变革大、难降解有机物比例高，可生化性差等特点，属于较难处理惩罚的家产废水之一。日排放织物染色废水500～1200m3/d，回收物化预沉—生物打仗氧化—物化二沉工艺，出水要求到达国度纺织染整家产水污染排放尺度（GB4287-1992）中的一级排放尺度。经物化和生化处理惩罚后，其色度等指标已能达标，但CODcr在150mg/l阁下。经小试后在生化池末段投加少量活性炭，对生物处理惩罚举办强化，终做达到标排放。工艺流程如下：
该工艺中冷却塔按照水温环境选择性利用，确保进生化池水温在30℃阁下，一般冬季根基能满意要求，勿需开启。粉末活性炭投加品种及量由水样小试确定，首次投加量为100mg/l，今后视出水水质补加少量，轮回利用周期约为一周。初沉所用混凝药剂为石灰和硫酸亚铁，节制PH在7.5～8.5间；生化后利用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，主要为确保絮凝沉淀结果，用量很少。
表一 主要构筑物设计说明
编号 构筑物 说明
1 调理池 地下钢砼布局；30m×20m×2m，有效容积1000m3，逗留时间19h
2 初沉池 地上钢制；多斗重力排泥；5m×10m×5m，有效逗留时间2h；外貌负荷1.0m3/m2.h
3 生物打仗氧化池 半地上式钢砼布局；15m×18m×3.3m，有效容积约800m3，逗留时间16h；风机(Q=13.8 m3/min P=0.35 kg/cm2 W=15kw)；内置弹性填料
4 斜板二沉池 地上钢制；多斗污泥泵排泥；2.5m×6.5m×2.5m；外貌负荷3.0m3/m2.h

表二 各构筑物实际平均处理惩罚效率
序号 指标 单元 调理池 初沉池 去除率 生化池 去除率 二沉池 去除率 尺度
1 CODcr mg/l 1500～3000 700 69% 150 78% 100 33% 100
2 色度 倍 500～2000 150 90% 60 60% 35 40% 40
3 pH 6～7 8 / 6～7 / 6～7 / 6～9
4 水温 0C 70～80 30～35 / 25～30 / 20～25 / /

3.颗粒状活性炭在玻璃纤维废水深度处理惩罚中的应用
某玻璃纤维出产企业主要产物是IT行业用电子一级玻璃纤维纱、加强型玻璃纤维纱和短切毡等五大类九个品种，近百个差异规格的产物。出产污水主要来自玻璃纤维外貌处理惩罚工序，水中的污染物质主要是“浸润剂”组分(环氧乳液、PVAC乳液、聚氨酯乳液、润滑剂及抗静电剂、各类偶联剂等)以及微细玻璃纤维等悬浮物。除溶剂外大部门是些热不变性高、难溶于水的高分子有机物，具有比重轻、颗粒细、可生化性差等物点。设计日排放废水量800吨，回收气浮—打仗氧化—炭砂过滤工艺，出水排放执行国度《污水综合排放尺度》(GB 8978—1996)的一级排放尺度。工艺流程如下：
该工艺中：由于废水外貌活性物质较多，悬浮物疏水性较强且质量轻，预处理惩罚出格适合回收气浮工艺。气浮技能回收入口吻液殽杂泵，较传统气浮溶气水气泡粒径在10～30微米，结果不变，浮选效率高，操纵打点轻便；炭砂过滤器承托层回收石英砂，内装￠2～3mm、h=6mm的柱状活性炭，其进水CODcr(节制<150 mg/l)及悬浮物已近达标，反冲洗按照过滤器内压力节制(正常运行为0.02～0.06Mpa)，一般周期为3～5天，原水浓度较低时，烟煤活性炭，终沉后已能达标，可超过生物炭床直接排放；自动节制化水平较高，气浮及过滤器前晋升泵均回收Key牌液位计自动节制，气浮回响池投加的PAC、NaOH(PH计自动节制PH值在7～8间)、PAM都与晋升泵一起联锁节制，大大节省了劳动力；污泥脱水回收带式压滤机，该机滤布应用入口偏向性立毛纤维技能(滤布宽度1.5m)，脱水后污泥含水率低，易剥离，滤布较洁净易冲洗。
表三 主要构筑物设计说明
编号 构筑物 说明
1 调理池 半地上式钢砼布局；8.0m×7.5m×3.5m，容积210m3，逗留时间约6h；环状穿孔管曝气
2 气浮池 地上钢制成套； 2.5m×4.5m×2.5m，逗留时间0.8h；外貌负荷3.1m3/m2.h；不锈钢链轮刮泥机
3 生物打仗氧化池 半地上式钢砼布局；15m×13m×3.5m，有效容积约600m3，逗留时间18h；内置立体填料
4 二/终沉池 半地上式钢砼；中间进水周边出水； 周边传动刮泥机；￠8m×4.1m；外貌负荷0.7m3/m2.h
5 炭砂过滤器 钢制，数量两个；￠3m×3.5m，炭层有效高度1.2m，石英砂0.3m；滤速2.5m/h，气水比为3：1，持续供气；回收气水联舍反冲洗方法(反冲气强度为10L/ m2.s,反冲水强度为3.2L/ m2.s)；每年增补反洗损失活性炭

表四 各构筑物实际平均处理惩罚效率
序号 指标 单元 调理池 气浮池 去除率 生化/二沉 去除率 终沉池 去除率 炭滤器 去除率 尺度
1 CODcr mg/l 1200～1900 350～550 71% 150 67% 100～120 27% 60～80 36% 100
3 pH 5～6.5 7.5～8.0 7.2～7.8 7.0～7.5 6.8～7.0 6～9

4. 工程应用中应办理的问题
(1)粉尘飞扬的污染问题。由于粉末活性炭在诸多环节如装卸、拆包、配制、投加进程中劳动强度大、容易引起粉尘飞扬，造成事情情况恶劣，成为制约粉末活性炭技能应用的一个要害的、实质性的问题。
(2)投资、本钱节制。粉末活性炭作为一种有效的强化或废水深度处理惩罚要领，必需确保待处理惩罚废水水质较好，只管耽误其轮回利用周期，以淘汰活性炭用量，节省运营用度。
(3)对付生物活性炭池，由于炭床空间中发展的微生物总量有限，因此只有当炭床在单元时间内从废水中吸附截留下来的有机物总量小于炭床微生物的大解析再生本领时，才气维持动态均衡，确保恒久不变运行。一般设计时应节制进水CODcr在200mg/l以下，同时思量配置超过管，烟煤活性炭，以免变乱排放时对炭床造成不易规复的损害。
(4)增强生物炭池的操纵打点，拟定相关操纵规程。增强反冲洗并节制好强度，防备活性炭流失；运转时担保持续曝气，不进水或水量少时可适当淘汰供气量。