活性炭在強(qiáng)化臭氧氧化丙烯酸及酯廢水方面的應(yīng)用.

1、活性炭在強(qiáng)化臭氧氧化丙烯酸及酯廢水方面的應(yīng)用丙烯酸及酯廢水成分復(fù)雜，有機(jī)污染物含量高，其COD高達(dá)5055g/L，呈強(qiáng)酸性且不易生物降解，如不加以處理隨意排放將對(duì)環(huán)境造成很大危害。     目前常用的處理方法有焚燒法、濕式催化氧化法和生化法。     焚燒法及濕式催化氧化法能耗高，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求嚴(yán)格， 相比之下， 生化法因操作條件溫和、運(yùn)行成本低廉逐漸受到人們的重視。     經(jīng)生化處理后，廢水COD仍遠(yuǎn)大于60mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此要求研究者開(kāi)發(fā)各種深度處理技術(shù)。     

2、;天旭活性炭有限公司曾做過(guò)一些研究工作，發(fā)現(xiàn)臭氧氧化工藝對(duì)該類(lèi)廢水的處理較為有效，但仍然存在COD去除不充分以及反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，故繼續(xù)探索如何強(qiáng)化臭氧氧化工藝，以期為丙烯酸及酯廢水的深度處理提供有益參考。 第一：實(shí)驗(yàn)方法     （1）柱狀活性炭預(yù)處理。柱狀活性炭使用前先用去離子水清洗干凈，烘干，用10倍體積的丙烯酸及酯廢水浸泡24h，最后棄去廢水，柱狀活性炭備用。該過(guò)程是為了盡可能消除臭氧氧化時(shí)柱狀活性炭的單一吸附行為對(duì)去除廢水COD的影響。     （2）操作過(guò)程。實(shí)驗(yàn)設(shè)備由空氣源臭氧發(fā)生器和臭氧氧化反應(yīng)器兩部分組成

3、。     臭氧氧化反應(yīng)器是尺寸為D12cm×30cm的有機(jī)玻璃柱， 兩端由封頭密封， 底端封頭上安裝有鈦合金曝氣頭和排液口，柱內(nèi)裝填15cm高度的活性炭。     實(shí)驗(yàn)時(shí)取1.8廢水，先去除堿度（用濃硫酸調(diào)節(jié)pH2，再用NaOH 溶液回調(diào)pH為5），將廢水注入反應(yīng)器后開(kāi)啟臭氧（臭氧質(zhì)量濃度為20mg/L，臭氧化空氣流量3.5L/min），同時(shí)在柱外用蠕動(dòng)泵循環(huán)廢水（流量360mL/min）以實(shí)現(xiàn)柱內(nèi)氣-水逆流。反應(yīng)2h 后從排液口取樣測(cè)定COD。 第二： 結(jié)果與討論1.堿度及強(qiáng)化措施對(duì)COD去除效果的影響

4、0;    考察了堿度、強(qiáng)化措施（裝填填料、廢水柱外循環(huán)）對(duì)COD去除效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。由于無(wú)填料時(shí)氣-水能充分混合， 所以此情況下不再柱外循環(huán)廢水。      從圖1 可以看出，無(wú)填料時(shí)去除堿度對(duì)進(jìn)一步降低廢水COD有利，這與文獻(xiàn)報(bào)道一致。     原因是堿度作為HO·的捕獲劑可抑制HO·產(chǎn)生，還能終止HO·與有機(jī)污染物的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，因此去除堿度是必要的。但在無(wú)填料+去除堿度條件下仍要反應(yīng)4 h，廢水COD 才能降到57mg/L。   

5、60;采取強(qiáng)化措施（裝填活性炭及廢水柱外循環(huán)）后，反應(yīng)1、2 h 時(shí)廢水的COD分別降到70、35mg/L?？梢?jiàn)，強(qiáng)化措施對(duì)廢水COD的較快去除有利，能使反應(yīng)時(shí)間至少縮短2h。 2.廢水柱外循環(huán)流量對(duì)COD 去除效果的影響     裝填15cm活性炭，去除廢水堿度，開(kāi)啟臭氧并柱外循環(huán)，考察廢水柱外循環(huán)流量對(duì)COD去除效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。       從圖2可見(jiàn)， 隨著廢水柱外循環(huán)流量從0增加到360mL/min， 出水COD由140mg/L 降低到35mg/L。     

6、繼續(xù)增加柱外循環(huán)流量至540mL/min時(shí)，廢水COD無(wú)明顯降低?？紤]運(yùn)行成本及處理效果，柱外循環(huán)流量以360mL/min為宜。     對(duì)比圖1、圖2可見(jiàn)，投加活性炭而沒(méi)有廢水柱外循環(huán)時(shí)，不能明顯降低廢水COD，同時(shí)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)氣泡溝流現(xiàn)象，氣體分布很不均勻。     可能是活性炭的催化作用與物料混合不充分的作用相抵， 導(dǎo)致廢水COD不能明顯降低。當(dāng)投加活性炭又有廢水柱外循環(huán)后，廢水循環(huán)流量90 mL/min 能使物料很好地混合傳遞，加上活性炭的催化作用，使COD 明顯降低。3.活性炭裝填高度對(duì)COD 去除效果的影響 

7、60;  在去除堿度+柱外循環(huán)條件下， 隨著活性炭裝填高度從0增加到15cm，出水COD由142mg/L 降到35mg/L，呈現(xiàn)明顯降低的趨勢(shì)，可見(jiàn)在廢水柱外循環(huán)以保證物料很好混合的前提下， 活性炭的催化作用能夠體現(xiàn)出來(lái)。     繼續(xù)增加裝填高度到20cm 時(shí)，出水COD僅降到30mg/L，降低趨勢(shì)偏緩?？紤]到運(yùn)行成本，活性炭裝填高度以15cm為宜。4. 臭氧質(zhì)量濃度對(duì)COD去除效果的影響     在裝填15cm活性炭，去除堿度+柱外循環(huán)條件下，考察臭氧質(zhì)量濃度為10、15、20、25 mg/L 時(shí)廢水COD的去除情況。&

8、#160;    實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，COD殘余量隨臭氧質(zhì)量濃度的升高逐漸降低，分別為74、56、35、28 mg/L?？紤]運(yùn)行成本及處理效果，臭氧質(zhì)量濃度以20 mg/L為宜。5.穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)     為了驗(yàn)證廢水處理工藝的穩(wěn)定性并考察操作誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，在1.2 實(shí)驗(yàn)條件下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次，結(jié)果見(jiàn)圖3。      從圖3可見(jiàn)， 反應(yīng)1h后廢水COD穩(wěn)定在6080 mg/L， 反應(yīng)2h后廢水COD穩(wěn)定在3040 mg/L。     由此可見(jiàn)，對(duì)于生化處理后的丙烯酸及酯廢水，該深度處理工藝反應(yīng)2 h 能夠保證出水COD<60 mg/L。3 結(jié)論     對(duì)于生化處理后的丙烯酸及酯廢水， 可以采用柱狀活性炭強(qiáng)化臭氧氧化工藝進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)條件為：     廢水去除堿度