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活性炭和聚丙烯酰胺在水處理中的應用

點擊次數(shù):1339  更新時間:2020-06-01

活性炭和聚丙烯酰胺在水處理中的應用

深度水處理技術應用

3.1 使用活性炭吸附

活性炭技術就是對石墨微晶表現(xiàn)出的不同孔徑結構所具有的物理吸附能力,并且其表面分子之間具有相應的作用力,對有機污染分子加以吸附?;钚蕴縿t具有穩(wěn)定物化性能、容易得到、便宜以及比表面積大等顯著優(yōu)勢,在污水處理中的應用具有顯著的特征。結合材料制備來分析,其包括煤質炭、果殼炭、骨質炭等,其中果殼炭因為孔徑小備受關注。結合材料存在的不同形態(tài)還能夠將活性炭劃分為纖維碳、顆粒碳、粉末活性炭等,通過將粒度、pH值、表觀密度、漂浮率等作為具體的物理指標,并且將其對亞甲酸藍、碘等吸附質測定當成主要的化學指標。供水處理活性炭具有機械強度高、穩(wěn)定化學性質等特征,滿足我國相關行業(yè)規(guī)定的標準,在實際使用過程中很少選擇單一活性炭來處理,大都是將活性炭和其他不同的深度處理技術聯(lián)合進行使用。例如比較成熟的臭氧生物活性炭處理技術,這一技術就是通過直接進行臭氧處理,將高分子有機物分解成分子較小的物質,然后利用生物活性炭濾池來對臭氧進行吸附,從而產生各種小分子產物,這就能夠彌補臭氧處理難以解決的小分子有機物缺陷,讓生物活性炭對有機物的吸附量得到提升,還能夠延長其工作壽命。

3.2 臭氧法

臭氧具有氧化性,可對污染物進行氧化分解,且具有除臭、脫色、殺菌等作用。臭氧zui終被還原成氧氣,不存在二次污染,臭氧法基本流程見圖1。采用臭氧法對某焦化廠的焦化廢水進行了處理研究。研究表明,臭氧對COD、酚及色度的去除率分別可達91%、99%及98%。通過控制單因素變量,增加O3進氣量和反應進行時間,可提高各項污染物氧化分解程度。利用臭氧對經生物處理后的殘剩污染物進行了催化氧化。實驗結果表明,O3濃度越大,流速越快,TOC去除率越高,對廢水色度的脫除越明顯,加入催化劑(Cu2+、Co2+、Fe2+、Mn2+)以后,廢水色度脫除的時間變短,出水接近無色。臭氧法具有氧化性強、效率高、不產生污泥等優(yōu)點,同時此工藝前期投資高,消耗大,操作過程嚴格,本身也存在不穩(wěn)定、易分解等缺點。

聚丙烯酰胺主要用于造紙工業(yè)、三次采油、水處理、固液分離、 污泥脫水和體系增稠,隨著聚合技術的發(fā)展,聚丙烯酰胺已由zui初干粉(膠體)發(fā)展成為現(xiàn)在的干粉、膠乳和微膠乳三種形式。八十年代獲得工業(yè)化生產的聚丙烯酰胺膠乳產品,其發(fā)展速度相當快,在歐美發(fā)達國家,其生產規(guī)模占已聚丙烯酰胺總量的70~80%.九十年代發(fā)展的聚丙烯酰胺微膠乳仍處于試驗階段,許多技術問題仍有待解決,近幾年的研究極為活躍,可以預計在不久的將來聚丙烯酰胺微膠乳產品將實現(xiàn)工業(yè)化生產。

  我國為數(shù)眾多的企業(yè)生產聚丙烯酰胺干粉,有些科研單位曾經試制過膠乳產品,但產品主要性能指標如固含量和穩(wěn)定性方面與*水平差距較大,難以與干粉產品競爭,而微膠乳產品則處于實驗研究階段。

  隨著三次采油、廢水處理和功能性造紙?zhí)砑觿┑刃袠I(yè)的技術進步,對聚丙烯酰胺的需求量大幅度增加。聚丙烯酰胺干粉產品具有生產技術簡單且產品分子量高的特點,在使用過程中存在著溶解時間長和易受攪拌剪切降解,需配備專門的干粉溶解裝置等弊端,且在生產和使用過程中易產生粉塵飛揚,危害操作者身體健康和對環(huán)境造成污染。膠乳產品具有溶解速度快和使用方便的特點,受到了用戶的歡迎,但由于膠乳產品系聚丙烯酰胺微小膠粒懸浮在油相中的熱力學不穩(wěn)定物系,長期放置易發(fā)生分層現(xiàn)象。而近十年來發(fā)展起來的聚丙烯酰胺微膠乳是透明或半透明的油水雙連續(xù)相體系,具有高度穩(wěn)定性,但丙烯酰胺反相微乳液的形成條件嚴格,微膠乳產品存在分子量較低和乳化劑含量過高的缺點。

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