從表4可以看出,MCRB實驗中2個較短EBCT(8.1、11.9 s)下的果殼炭柱,運行結束時吸附容量利用率均>100%,而原煤炭和混合炭則遠低于果殼炭。按照理論計算,吸附容量利用率最大應為100%,而表4計算出現大于100%,這表明可能是由于低炭量部分的實驗數據誤差導致了圖1中果殼炭Freundlich吸附等溫方程擬合曲線低估了對印染廢水COD的吸附容量。在評估活性炭的使用情況時,單以吸附容量或4項指標作為選用處理成分復雜水樣的依據是不夠的,由于個別點的誤差會影響吸附容量的計算;理論活性炭用量及活性炭床使用天數更是需要以吸附穿透實驗來印證。MCRB實驗的操作簡便易行、取樣點多,可彌補吸附容量實驗中個別樣品失誤產生較大偏差的缺點。
各活性炭的MCRB曲線均顯示出水穿透后(COD>50 mg/L),曲線上升速度減緩。在深度處理的要求下,使用活性炭床串聯的工藝可以減少活性炭用量[4]431。用后置炭床保證出水符合排放或回用標準,則前置炭床的吸附容量能夠在較大出水濃度下充分利用[4]432。表3中估算的果殼炭炭床理論利用天數為8.5 d,因此1個大中型炭柱中的EBCT為20 min的果殼炭床至少可以連續使用8 d才需更換新炭。而后置炭床的串聯會保證出水在8 d后繼續達到排放標準(COD<50 mg/L)。另外,若印染廢水生化出水中的微生物被截留負載于活性炭上,富集、馴化和繁殖,進而降解水中POPs,形成生物活性炭(BAC)的功能,在此情況下活性炭床能夠長期使用,大幅度地提高其深度處理的效益[11,12]。
3·結 語
(1)在應用活性炭吸附技術時,苯酚值、碘值、甲基藍值和丹寧酸值4種性能指標可有效篩選出吸附性能較好的活性炭,從而高效地進行吸附處理研究。通過性能指標測試,篩選出丹寧酸值較高但材質不同的3種活性炭(混合炭、原煤炭和果殼炭)以開展后續研究。
(2)批式吸附容量實驗可獲得活性炭對印染廢水成分的平衡吸附容量,由此為依據可初步判斷混合炭、原煤炭和果殼炭深度處理印染廢水生化出水是可行的。
(3)利用MCRB技術進行活性炭吸附穿透實驗,可敲定最佳炭型及最經濟的吸附處理工藝;MCRB曲線和計算結果表明,果殼炭在3種備選炭中COD去除率和活性炭吸附容量利用率最高。
(4)批式平衡實驗估算活性炭吸附容量可應用于實際水樣有限的情況,但MCRB方法取樣點多,可避免批式平衡實驗因個別點偏差而影響預測結果的問題,簡便易行。
(5) 1個大中型炭柱中的EBCT為20 min的果殼炭床至少可以連續使用8 d才需更換新炭,而后置炭床的串聯會保證出水在8 d后繼續達到GB4287—1992中一級排放標準(COD<50 mg/L)。
各活性炭的苯酚值、碘值、甲基藍值和丹寧酸值見表2。根據表2,篩選出丹寧酸值較高但材質不同的3種活性炭(混合炭、原煤炭和果殼炭)以開展后續研究。
2.2 活性炭對印染廢水生化出水中COD的吸附容量
從圖1可以看出,吸附等溫線斜率均較大;隨著COD平衡濃度的增大,混合炭、原煤炭和果殼炭對COD的吸附容量也增大。
根據圖1,Freundlich吸附等溫方程及預測活性炭用量的計算見表3。從表3可以看出,混合炭、原煤炭和果殼炭對COD最大吸附容量都在100mg/g以上,因此混合炭、原煤炭和果殼炭深度處理印染廢水生化出水是可行的。
2.3 MCRB曲線
不同EBCT下混合炭、原煤炭和果殼炭的MCRB曲線見圖2至圖4(其中,BN為床體積數;c為COD質量濃度(mg/L)),MCRB實驗結果的計算和匯總見表4。從圖2至圖4可以看出,混合炭、原煤炭和果殼炭在不同EBCT下的運行情況基本一致;隨著EBCT的延長,混合炭、原煤炭和果殼炭的COD去除率都有所增加。在出水COD為50 mg/L時,計算所得的吸附容量利用率僅為全部運行期間的一部分,且趨勢相同。穿透數據也證明,無論是在運行結束還是出水COD達到50mg/L,果殼炭的COD去除率和吸附容量利用率均優于混合炭和原煤炭。
從表4可以看出,MCRB實驗中2個較短EBCT(8.1、11.9 s)下的果殼炭柱,運行結束時吸附容量利用率均>100%,而原煤炭和混合炭則遠低于果殼炭。按照理論計算,吸附容量利用率最大應為100%,而表4計算出現大于100%,這表明可能是由于低炭量部分的實驗數據誤差導致了圖1中果殼炭Freundlich吸附等溫方程擬合曲線低估了對印染廢水COD的吸附容量。在評估活性炭的使用情況時,單以吸附容量或4項指標作為選用處理成分復雜水樣的依據是不夠的,由于個別點的誤差會影響吸附容量的計算;理論活性炭用量及活性炭床使用天數更是需要以吸附穿透實驗來印證。MCRB實驗的操作簡便易行、取樣點多,可彌補吸附容量實驗中個別樣品失誤產生較大偏差的缺點。
各活性炭的MCRB曲線均顯示出水穿透后(COD>50 mg/L),曲線上升速度減緩。在深度處理的要求下,使用活性炭床串聯的工藝可以減少活性炭用量[4]431。用后置炭床保證出水符合排放或回用標準,則前置炭床的吸附容量能夠在較大出水濃度下充分利用[4]432。表3中估算的果殼炭炭床理論利用天數為8.5 d,因此1個大中型炭柱中的EBCT為20 min的果殼炭床至少可以連續使用8 d才需更換新炭。而后置炭床的串聯會保證出水在8 d后繼續達到排放標準(COD<50 mg/L)。另外,若印染廢水生化出水中的微生物被截留負載于活性炭上,富集、馴化和繁殖,進而降解水中POPs,形成生物活性炭(BAC)的功能,在此情況下活性炭床能夠長期使用,大幅度地提高其深度處理的效益[11,12]。
3·結 語
(1)在應用活性炭吸附技術時,苯酚值、碘值、甲基藍值和丹寧酸值4種性能指標可有效篩選出吸附性能較好的活性炭,從而高效地進行吸附處理研究。通過性能指標測試,篩選出丹寧酸值較高但材質不同的3種活性炭(混合炭、原煤炭和果殼炭)以開展后續研究。
(2)批式吸附容量實驗可獲得活性炭對印染廢水成分的平衡吸附容量,由此為依據可初步判斷混合炭、原煤炭和果殼炭深度處理印染廢水生化出水是可行的。
(3)利用MCRB技術進行活性炭吸附穿透實驗,可敲定最佳炭型及最經濟的吸附處理工藝;MCRB曲線和計算結果表明,果殼炭在3種備選炭中COD去除率和活性炭吸附容量利用率最高。
(4)批式平衡實驗估算活性炭吸附容量可應用于實際水樣有限的情況,但MCRB方法取樣點多,可避免批式平衡實驗因個別點偏差而影響預測結果的問題,簡便易行。
(5) 1個大中型炭柱中的EBCT為20 min的果殼炭床至少可以連續使用8 d才需更換新炭,而后置炭床的串聯會保證出水在8 d后繼續達到GB4287—1992中一級排放標準(COD<50 mg/L)。
<<上一頁[1][2][3]
相關信息 
推薦企業 推薦企業
推薦企業
您所在的位置：
