活性炭吸附在炼油化工废水回收利用中的应用

发布时间：2020-08-14所属分类：科技论文浏览：1次

摘 要： 摘要：随着国家对水环境污染的日益重视，炼油化工废水的排放标准要求愈发严格。所以，现阶段炼油化工企业要想实现可持续发展，就要对废水回用加以重视，这也是节水发展的必然趋势。活性炭具备较强的吸附能力，能够进一步降低二级生化处理后污水中的各类污染

　　摘要：随着国家对水环境污染的日益重视，炼油化工废水的排放标准要求愈发严格。所以，现阶段炼油化工企业要想实现可持续发展，就要对废水回用加以重视，这也是节水发展的必然趋势。活性炭具备较强的吸附能力，能够进一步降低二级生化处理后污水中的各类污染物，所以活性炭在炼油化工废水深度处理中的应用越来越广泛。基于此，本篇文章对活性炭吸附在炼油化工废水回收利用中的应用进行研究，以供参考。

　　关键词：炼油化工;活性炭;废水;回收利用

　　引言

　　新形势下，我国在工业的发展和革新方面的速度也越来越快，满足了人们所需要的物质生活的生产。但也因为过度的生产，忽略了对环境的保护，使我国目前的环境问题越来越严峻。其中，工厂的废水废气污染问题十分明显。将活性炭技术运用到工业废水的处理中，水里的色、味和有机物都能够在此过程中被有效排除，对炼油化工企业合理的循环利用所排出的工业废水具有积极影响。

　　1、活性炭特征及原理

　　活性炭是一种黑色多孔固体炭质，包含粉末、颗粒、块状、蜂窝或晶体等多种形式。因具有特殊且丰富的多孔结构，自身具备强有力的吸附功能。该种吸附功能主要分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是指活性炭利用其自身微孔或孔隙结构，将水和空气中分子直径小于活性炭孔隙直径的杂质吸入其中。化学吸附是指活性炭因表面杂原子、化学官能团、化合物等与被吸附物质发生化学反应，而产生化学吸附。在上述两种吸附方式的共同作用下，活性炭能够充分吸附污水中的重金属离子、各类杂质和污染物等，实现较好的水处理效果，从而广泛应用于废水处理行业。

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　　活性炭吸附污染物后，经过一段时间在适宜的温度以及营养条件下，碳层中会滋长出对废水处理有着重要作用的微生物。所谓的“生物活性炭”(BAC)，就是结合活性炭的吸附作用和微生物的氧化分解作用。生物活性炭在延长活性炭的使用周期上，以及高效处理工业污水中都起到了重要作用。

　　2、活性炭处理炼油废水的作用

　　利用活性炭以及其它材料的大面积表面可以吸附大分子有机物、退去色度、降低COD和排出其它无机离子，活性炭、碳纤维和某些新型材料是废水处理中普遍用到的吸附材料。目前生物活性炭处理是污水深度处理中用到的最多的处理方法，其原理就是经过某种途径培养微生物到活性炭的表面，有机的结合了活性炭的吸附作用和微生物的再生作用，这样既对活性炭的使用周期起到了延长的作用，也大大的节省了污水深度处理的开支。

　　3、炼油化工废水处理的重要性

　　由于现代化生产工业的发展，我国的炼油化工数量增加，使工业废水的排放量增多，这对所废水排放的地区造成严重的环境污染。炼油化工厂需要排放的废水一般含有大量的有毒物质。炼油化工例如比较常见的一些含有金属量较高的废水。对人体以及动植物有害的废水，一旦排放到大自然中，就会造成严重的生态环境污染，使动植物的生长和人的健康受到严重的威胁。如果不对废水的处理进行严加管制，工厂废水通过河流进入整个河流流域，又通过水水资源的流动，流入一些种植地、庄稼地中，使废水中的重金属物质密集在低洼地。废水中的重金属物质，被人们所种植的庄稼吸收。如此一来，工厂所排放的固体废弃物，污水，废气，最终造成的伤害对象还是人类。总的来说，处理好工业废水废气，对维护生态平衡、保护环境以及人类生存或和人体健康都具有十分重要的作用，是每一个生产工程负责人都应该思考的问题。

　　4、工业废水常用处理法

　　要处理好工业废水的排放，首先要对工业废水的排放和工业废水的种类进行分类。就我国的生产行业来看，工业废水可以分为化学污染废水和生物污染废水。化学污染废水中以一些有机物和放射物为主。通常可以在药品生产、陶瓷生产等一些工厂中可以看到，所排放的污水呈黑色或者其他各种颜色，这说明废水中有较多的放射性物品，或者金属物质。生物污染，有微生物的排放和病原体的排放，常见的生物废水污染可以体现在覆水体化上。过滤，沉淀，吸附等方式分离废水中的固体物。这一种废水处理方法环保且成本小，操作简单。但对废水中有害物质的处理也是有限的，不能彻底解决废水中的一些化学物质的污染，这就需要运用化学处理法。一般使用沉淀剂进行废水中的离子分离。常见的沉淀剂有硫化物制剂、钡盐制剂等等。

　　5、活性炭吸附在炼油化工废水回收利用中的应用

　　5.1活性炭吸附实验

　　实验选用碳粒直径为1.5～2mm的活性炭。要想排除大颗粒悬浮物影响活性炭的吸附效果的因素影响，需要先利用纤维束过滤器对工业废水进行预处理。选用直径为70.0mm，过滤面积为38.47cm2，水流量为14L/h的活性炭过滤器。通过对2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0cm等六个不同厚度的炭层的水力停留时间和容积速度进行测定，来考察COD、总硬度、Cl-、总固体等水质指标，见表1。

　　5.2试验结果

　　从试验结果来看，活性炭样品1对污水中的COD去除率最高，所以优先选用1号产品。本次试验同时还测定了活性炭投加前后上清液总磷的数据，这是因为部分活性炭产品是使用磷酸法制备而来，可能会含有少量磷酸盐，溶解到水中后会导致总磷升高。本次试验测得活性炭样品1-3号投加前后总磷数据，均未有上升趋势，符合试验要求。

　　5.3活性炭吸附性能实验

　　对活性炭进行持续通水，检测活性炭滤池中进入和排出水的质量，检验活性炭的吸附能力和最大吸附量。实验数据:5L/h的水流量，15mm的炭层，5g的活性炭，7.064cm2的过滤器横截面。

　　5.4实验结果及分析

　　处理工业废水时选用混凝过滤+活性炭吸附的处理方法可以有效处理废水，特别是去除COD、氨氮的效果最佳，也大大降低了腐蚀速率。一方面体现了活性炭吸附较混凝过滤而言能够起到高效的净化污水的效果，另一方面也体现了使用某些预处理方法之后再使用活性炭可以提高活性炭的吸附效率，提高污水处理后排出的水的质量。

　　6、结论

　　6.1活性炭吸附能够很好地处理二级处理的炼油污水，特别是COD、总固体。可以将COD的去除效果提高至56.28%。但在去除电导率、Cl-、总硬度的过程中，表现不佳。

　　6.2混凝过滤+活性炭吸附比其他处理流程处理工业废水的效果更佳明显，特别是去除COD、氨氮和降低腐蚀速率的效果尤为突出。

　　结束语

　　活性炭因其强大的吸附功能广泛应用于炼油化工废水处理行业，本文提及的仅为活性炭在深度处理中物理吸附作用的案例，然而针对各类较难处理的化工废水，可以考虑对活性炭进行相应改性，使其发挥化学吸附效应，从而去除难降解物质。活性炭的改性研究将会在各类难处理废水领域中具有一定应用前景。由于活性炭价格普遍较高，所以研究如何收集回收水中已饱和的活性炭，并进行加工循环利用，对于已采用活性炭投加工艺的污水处理厂具有重要意义。——论文作者：徐昕