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改性活性炭技术处理印染污水

作者:漓源环保来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.12.20

        活性炭是一种很细小的炭粒,具有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔,这些孔具有很强的吸附能力,能有效地去除印染污水的色度和COD。对于偶氮染料污水等难以降解、成分复杂的印染污水,活性炭可以对其进行有效的吸附处理。使用普通活性炭进行印染工业污水处理通常达不到排放标准,目前已有很多关于改性活性炭应用于印染污水处理的研究。本文对改性活性炭处理印染污水技术进行分析,对不同改性技术的研究情况进行了综述,并对相关技术的发展趋势进行展望,以期为印染污水处理技术的发展提供参考。

        氧化处理活性炭是迄今为止研究多的一种改性方法,原因可能是氧化剂容易获得,而且氧化改性技术已经成熟。但是氧化改性容易造成活性炭比表面积和总孔容积的减小,不利于活性炭对有机物的吸附,且使用硫酸和硝酸改性时会产生二氧化硫或二氧化氮气体。因此要根据具体水质情况,选择合适的活性炭改性方法。

        还原改性是指利用还原剂与活性炭表面官能团发生还原反应,使活性炭表面碱性基团的含量增加,增强活性炭表面的非及性,从而提高活性炭对非及性污染物的去除效率。常见的还原剂有NaOH、KOH、H2、N2和氨水等。

        刘斌采用高温氮气、氨水还原改性椰壳活性炭,以增强活性炭表面的非及性,并且能够增加炭孔数量,经处理的品红染料污水的COD符合国家排放标准。Md.AzharulIslama等人用NaOH还原改性活性炭,使活性炭表面带负电荷,可用作吸引阳离子亚甲基蓝染料的低成本吸附剂。F.Marrakchi等人采用壳聚糖制备活性炭后用NaOH活化,得的改性活性炭不仅可以用于亚甲基蓝染料的吸附,还可以用于其他阳离子染料。Manuel等人对活性炭进行有选择性的改性,结果表明,700℃下用H2处理得的改性活性炭可以用于各种染料污水的处理。

        通过还原剂与活性炭表面官能团发生还原反应,可以使活性炭对非及性有机物的吸附性能增强。因此,还原处理的改性活性炭常用于印染污水中非及性染料的吸附。

        负载物质改性

        在改性活性炭处理印染污水的应用中,负载物质改性大多是指负载金属改性。负载金属通常是利用活性炭的还原性和吸附性,使活性炭先吸附在其表面上的金属离子,再与其发生还原反应,从而利用金属强的吸附力,大大改善改性活性炭对印染污水的处理效果。常用的负载金属离子有银离子、铁离子和铜离子等。

        负载改性时,负载物质活性组分的稳定性和吸附能力是关键的。根据改性活性炭处理前后印染污水的色度对比可知,负载一种金属离子时,负载铜离子的改性活性炭色度去除率显著提高。两种活性组分混合同时负载时,有顺序的先后负载效果优于混合负载效果。比如,先负载活性高的金属离子效果比较好。

        等离子体改性

        低温等离子技术在不改变活性炭界面物性的情况下,通过影响孔隙结构与表面官能团,改变其表面化学性质,在活性炭改性中发挥了重要作用。采用等离子体对活性炭进行改性,将大量含氟、氮与氧的官能团引到活性炭表面,或在外加电场的作用下产生等离子体,从而增强活性炭对污染物的去除能力。

        表面活性剂改性的活性炭结合了离子交换树脂和活性炭的优点,其交换吸附性能提高,而且改性过程不会对活性炭本身的结构造成过多的破坏。特别是阳离子表面活性剂广泛应用于纺织、石油化工、化妆品以及环境治理等领域,离子度高,并且容易降解,对生态环境的影响小,适用于阴离子染料为主的污水处理。

        结论及展望

        活性炭如果用过一次就舍弃,其吸附的污染物会排放到环境中引起二次污染,同时造成资源浪费。因此从经济、环境保护的角度来看,活性炭的再生是很有必要的。目前,活性炭的再生在实际应用中存在很大的限制,如果再生问题得以解决,那么活性炭在处理印染污水中的应用会更加广泛。

        鉴于活性炭处理印染污水的特点,将其他水处理技术与活性炭吸附技术相结合,可以使印染污水达到良好的处理效果。为了进一步提高活性炭对不同染料污水的吸附效能,新型活性炭复合材料、生物活性炭与活性炭的协同改性将会是今后的研究热点。

        预防和处理印染污水都是不可或缺的。除了采用各种方法积及治理印染污水,也要采用预防措施,并循环使用处理后的水,这样不仅能节约水资源,而且能有效地减少印染污水对环境的污染。

 

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