活性碳纤维在农村生活污水处理中的应用

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活性炭在污水处理

活性炭在污水处理

活性炭在污水处理活性炭是一种具有特殊物理和化学性质的材料,因此在污水处理领域,其应用十分广泛。

在本文中,我们将探讨活性炭在污水处理中的作用、其种类、应用方法以及存在的问题和解决方案。

一、活性炭在污水处理中的作用活性炭具有出色的吸附性能,能够吸附污水中的有机物、重金属、色素、异味等有害物质。

同时,它也能够去除水中的氯、氟、铵等离子,并使水呈碱性,有利于后续的处理。

因此,很多行业都选择使用活性炭对污水进行处理,包括化工、轻工、食品、医药等。

二、活性炭的种类常见的活性炭可分为以下几类:1. 活性炭颗粒:这是一种常见的活性炭,其颗粒大小、孔径大小、比表面积等均有不同,适用于不同的处理情况。

2. 活性炭纤维:这种活性炭结构类似于织物,具有较大的表面积和吸附率。

3. 活性炭膜:这种活性炭形式类似于薄膜,适用于多种设备的处理方式。

4. 活性炭生物膜:这种活性炭结构与污水处理系统中的生物膜类似,在吸附之外还能够进行生物降解。

5. 活性炭球:这种活性炭颗粒呈球状,结构紧致,可在高压力条件下使用。

三、活性炭在污水处理中的应用方法1. 活性炭吸附法利用活性炭颗粒对污水进行吸附,将污水中的有害物质固定在活性炭孔道内,使其从水中分离出来。

常用于化工、食品、饮料工业等的处理中。

2. 活性炭生物吸附法通过将活性炭颗粒与生物菌群结合后,使用微生物降解污物质,同时污水也会在活性炭孔道内吸附,在微生物的作用下进行分解,达到净化的目的。

3. 活性炭滤床法以活性炭为材料,对污水进行定向的滤床过滤。

这种方法通常用于废气与废水的处理中,通过不同的滤床装置的设计,可以使污染物达到清除的目的。

四、活性炭在污水处理中的存在问题及解决方案1. 活性炭的再生问题活性炭在吸附有害物质时,其孔道内部会逐渐充满废物,影响其吸附效率。

虽然可以通过再生来提高其使用寿命,但经过多次再生后活性炭的吸附效率会逐渐降低。

解决方案:使用先进的活性炭再生技术,如循环流化床再生、流量反转再生等,可以提高活性炭的再生效果,从而达到延长活性炭使用寿命的目的。

活性炭在废水处理中的应用及前景

活性炭在废水处理中的应用及前景

活性炭在废水处理中的应用及前景【摘要】本文以下内容首先介绍了几种类型的活性炭在废水处理中的应用,然后分析了活性炭在废水处理中的应用前景,以供大家参考学习之用。

【关键词】:活性炭;废水处理;前景;活性炭纤维Abstract: This article first introduced several types of activated carbon and its application in wastewater treatment, and then analyzed the active carbon in wastewater treatment applications, for reference to learning to use.Key words: activated carbon; wastewater treatment; prospect; activated carbon fiber1、前言活性炭具有高度发达的微孔结构和极大的比表面积,对物质具有很强的吸附能力,而且其具有原料充足、安全性能高、耐酸碱、耐热、不溶水和有机溶剂、采取适当措施可以再生等优点,是一种非常好的传统型吸附剂,在城市废水处理中起着非常重要的作用。

文以下内容首先介绍了几种类型的活性炭在废水处理中的应用,然后分析了活性炭在废水处理中的应用前景,以供大家参考学习之用。

2、活性炭的简单介绍活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳,其主要成分除了碳以外还有氧、氢等元素,活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它具有多孔碳,堆积密度低,比表面积大的特点。

其主要用途有以下几个方面:脱色和过滤,使带色液体脱色、吸收各种气体与蒸气、色谱分析用、测甲醇的还原剂、粒状物可用作催化剂的载体。

活性炭按照原料来源可以分为:木质活性炭、兽骨和血炭、矿物质原料活性炭、其它原料的活性炭、再生活性炭。

活性炭过滤器在污水或废水处理中的应用

活性炭过滤器在污水或废水处理中的应用

活性炭过滤器在污水或废水处理中的应用一、活性炭过滤器作用原理活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。

组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积,具有很强的物理吸附能力。

水通过炭床,水中有机污染物被活性炭有效地吸附。

此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团,使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。

在吸附工作过程中在活性碳颗粒表面会形成一层平衡的表面浓度,在表面浓度的作用下可以把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内,通常使用活性碳过滤器初期的吸附效果非常好,但随着时间的加长,吸附能力会不断减弱,吸附效果也随之下降。

通常如果水族箱中水质混浊,水中有机物含量高,活性炭很快就会丧失过滤功能。

所以,使用活性碳过滤器进行水处理时应经常清洗并更换活性碳滤芯。

二、污水预处理过程中活性碳过滤器主要作用分析:1、吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质,对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用;2、去除清水中的砷,氢化物,硫化物,余氯等高分子化合物及锶,镭等放射性物质;3、去除和杀死水中的细菌和大肠杆菌以及其它致癌物质;4、能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解;5、降低COD作用,可以进一步降低RO进水的SDI值,保证SDI<5,TOC<2.Oppm。

三、影响活性炭过滤器吸附效果和使用寿命的主要因素分析污染物的种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间、空气的温度和湿度。

活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备,作为水处理脱盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命,提高出水水质,防止污染,特别是防止后级反渗透膜,离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。

从制作角度来说,活性炭过滤器有碳钢衬胶材质和不锈钢材质,由于碳钢衬胶价格优惠,使用寿命长,所以碳钢活性炭在污水或废水处理中得到广泛的应用。

碳素纤维在水处理中应用研究进展

碳素纤维在水处理中应用研究进展

姚理为1,2,余辉1,田学达21中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,北京 1000122湘潭大学化工学院,湖南湘潭 411105摘要:炭素纤维又碳纤维(Carbon Fiber ,简称CF)是一种碳含量超过90%的无机高分子纤维,它以聚丙烯腈基(PAN)纤维、粘胶纤维、沥青纤维、酚醛纤维等原丝经过预氧化、碳化、石墨化等高温固相反应制备而成。

由于其石墨微晶结构,因而具有低密度、高强度、耐高温、抗腐蚀、且具有纤维的柔韧性,在机械、建筑、材料领域应用相当广泛。

由于其还特有的吸附性、生物亲和性等特点,现在在环境领域应用越来越被重视。

本文介绍炭素纤维的基本结构与性能特征,综述其在水质净化、废水处理、生态修复等水处理领域的应用;提出炭素纤维在水处理应用领域的一些问题,并指出其主要发展方向。

关键词:炭素纤维,水质净化,废水处理,生态修复,进展Progresses in applied research on carbon fiber in water treatmentYAO Li-wei,YU Hui,TIAN Xue-da1 College of Chemical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan, 411106, China2 Research Center of Lake Environment, Chinese Research Academy of Environmental Science , Beijing 100012, ChinaAbstract: Carbon fiber is an inorganic polymer fiber what content 90 percent of carbon. The raw material of carbon fiber are polyacrylonitrile(PAN) fibers, cellulose fibers, phenolic resin fibers or pitch fibers, and cloths or felts made from them. They are pre-oxidated, carbonized and activated at a high temperature in an atmosphere of steam or carbon dioxide. As the inner crystallite structure like graphite, carbon fiber has low density, high strength, high temperature resistance, corrosion resistance and has a flexible capability. It is widely used in machinery, construction and material field. The basic structure of carbon fiber and performance characteristics were described in this article. The application of water purification, wastewater treatment and ecological restoration were summarized. The problems and the main development direction of carbon fiber in water treatment applications were putted out in this paper. Keywords:carbon fiber; water purification; wastewater treatment; ecological restoration; progress前言水资源是人类最宝贵的自然资源之一,水资源关系着国民经济的发展和人民的日常生活。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用活性碳纤维是一种新型的环保材料,具有很强的吸附能力,能够有效地吸附有机废气中的有害物质,因此在清洁生产中得到了广泛的应用。

本文将重点介绍活性碳纤维有机废气回收技术的运用,以及其在清洁生产中的重要作用。

一、活性碳纤维有机废气回收技术的原理1. 工业废气处理:工业生产中会产生大量的有机废气,这些废气含有大量的有害物质,对环境和人体健康造成严重影响。

活性碳纤维有机废气回收技术可以有效地净化工业废气,保护环境和人体健康。

2. 汽车尾气净化:汽车尾气中含有大量的有机废气,如一氧化碳、氮氧化物等,对大气污染造成严重影响。

活性碳纤维有机废气回收技术可以被应用于汽车尾气净化装置中,净化汽车尾气,保护大气环境。

3. 推动清洁生产:活性碳纤维有机废气回收技术是一种高效、低能耗的废气处理技术,能够有效地推动清洁生产,减少能源消耗和环境污染,促进工业生产的可持续发展。

随着环保意识的增强和清洁生产要求的提高,活性碳纤维有机废气回收技术将会得到更广泛的应用。

未来,该技术将会朝着以下方向发展:1. 技术改进:将进一步优化活性碳纤维的吸附性能,提高废气的吸附效率和净化效果。

2. 应用拓展:将活性碳纤维有机废气回收技术应用于更多的领域,如家庭废气处理、污水处理等,拓展其应用范围。

3. 系统集成:将活性碳纤维有机废气回收技术与其他废气处理技术相结合,形成更加完善的废气处理系统,提高废气处理的效率和可靠性。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中发挥着重要作用,它能够有效地净化有机废气,减少环境污染,保护人体健康,推动清洁生产的发展。

随着技术的不断改进和应用范围的不断拓展,活性碳纤维有机废气回收技术将会在未来得到更加广泛的应用,并发挥更大的环保效益和经济效益。

污水处理技术活性炭吸附处理

污水处理技术活性炭吸附处理

污水处理技术活性炭吸附处理
活性炭在污水处理技术一级、二级、三级工序中均会被用到。

活性炭在工艺最后深度处理中使用。

在污水的一级物化处理工序中,活性炭主要用作絮凝吸附分离剂,用于吸附或协助絮凝一些难生化降解或对微生物有毒害的有机污染物。

最典型的应用技术是粉末活性炭工艺,在石化、印染、焦化工业污水中投加适量粉状活性炭,可除去污水中不可生物降解的色度、臭味,避免曝气池发泡现象,同时可以使混凝絮体或生物絮体迅速增长而沉淀,还能除去污水中的重金属离子及其络合物.
工业污水的深度处理和回用是解决我国缺水问题的一
种主要途径。

一般情况下.工业污水经过一级物化和二级生
化处理即可达标排放,但若需要对处理后的污水进行回用,则需进行三级深度处理。

在三级处理工序中,活性炭主要用来吸附脱除水中的残留的难降解有机污染物(POPS,包括杂环、多环化合物及~些长链脂肪烃,使出水质达到生产回用
的要求,此时活性炭主要起两种作用:一是普通吸附剂,二
是生物膜载体,形成生物活性炭。

可用于水处理的煤质顺粒炭和粉状炭作用相同,但顺位炭不易流失,容易再生重复使用,适合用于污染较轻、裕连续运行的水处理工艺,而粉状炭目前不易回收,一般为一次性使用,一般用于间歇的污染较重的水处理工艺。

活性炭在污水处理技术中主要祈祷吸附和去除异味的作用,作为每道工序的收尾处理,起到了重要作用。

浅谈粉末活性炭在废水处理中的应用

浅谈粉末活性炭在废水处理中的应用

浅谈粉末活性炭在废水处理中的应用粉末活性炭,又名PAC,在水处理领域的应用已有百余年的历史,近几年已经发展成为为污染水源预处理,饮用水深度处理及突发性水源污染应急处理等领域的主流技术。

国外利用粉末活性炭去除水中有机物、除色、除嗅味物质,己经取得成功的经验和较好的去除效果。

如上世纪20年代美国芝加哥,已成功利用粉末活性炭吸附工艺与慢砂过滤工艺相结合,防预了饮用水的氯酚污染;在东普鲁士早已利用粉末活性炭消除季节性的原水藻类异味等[1]。

活性炭吸附技术在该领域的应用也越来越受到广大科技及工程技术人员的重视。

1、PAC的种类及吸附性能PAC颗粒10~50微米,密度0.36~0.74g/m3,是具有弱极性的多空吸附材料,吸附能力强,活学性能稳定。

活性炭孔径差别大,对相对分子质量500~3000的有机物去除效果较好。

目前工程应用中的活性炭主要有木质碳、果壳炭和煤质炭,研究表明木质碳和果壳炭的吸附性能明显好于煤质炭[2]。

粉末活性炭的净水效能研究粉末活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力共同作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。

根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%-80%活性炭的吸附容量。

迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。

这些大孔隙产生径向的扩散阻力。

当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。

微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。

影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。

活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。

2、PAC应用技术2.1 投加工艺的选择国外专家曾对粉末活性炭的应用情况进行分析研究,认为粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的类型。

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用引言概述:活性炭是一种具有高度吸附性能的材料,广泛应用于污水处理领域。

本文将从五个方面详细介绍活性炭在污水处理中的应用。

一、去除有机物1.1 吸附有机物:活性炭具有高度的孔隙结构和表面积,能够吸附污水中的有机物质,如油脂、悬浮物和有机溶解物等。

1.2 去除异味:活性炭对污水中的异味物质有很强的吸附能力,可以有效去除污水中的臭味,提高水质的口感温和味。

1.3 降解有机物:活性炭还具有一定的催化降解能力,可以将一些难以降解的有机物质转化为可降解的物质,进一步提高污水处理效果。

二、去除重金属2.1 吸附重金属离子:活性炭的表面带有一些官能团,可以与重金属离子形成络合物,从而从污水中吸附去除重金属。

2.2 电解还原:活性炭可以作为电极,在电解过程中促使重金属离子还原成金属沉淀,从而实现重金属的去除。

2.3 离子交换:活性炭的官能团可以与重金属离子发生离子交换反应,将重金属离子吸附在活性炭表面,达到去除的效果。

三、调节水质3.1 调节pH值:活性炭可以调节污水的pH值,使其处于适宜的范围,提供良好的生物环境,促进生物降解和处理效果。

3.2 去除色度:活性炭对污水中的色度有很好的去除效果,可以使污水变得清澈透明,提高水质的可视性。

3.3 去除悬浮物:活性炭对污水中的悬浮物质具有很好的吸附能力,可以有效去除悬浮物,净化水质。

四、提高生物降解效果4.1 提供微生物附着载体:活性炭具有高度的孔隙结构和表面积,提供了良好的微生物附着载体,促进微生物生长和降解有机物。

4.2 保护微生物:活性炭可以吸附污水中的有害物质,减少对微生物的毒害,保护微生物的活性和降解能力。

4.3 提高降解速度:活性炭的孔隙结构有助于提高微生物的降解速度,加快污水的处理效率。

五、减少能耗与成本5.1 降低能耗:活性炭在污水处理过程中不需要外部能源,通过吸附和催化降解等方式实现污水处理,降低了能耗。

5.2 延长使用寿命:活性炭可以通过再生和回收利用,延长其使用寿命,减少更换和处理的频率,降低了成本。

粉状活性炭用途

粉状活性炭用途

粉状活性炭用途粉状活性炭是一种具有高度吸附能力的材料,常用于环境治理、化学工业、食品加工、医药保健等领域。

下面将详细介绍其主要用途。

1. 环境治理方面:粉状活性炭被广泛应用于空气净化、废水处理、污染控制等环境治理领域。

在空气净化方面,粉状活性炭可以吸附空气中的有害气体、异味、颗粒物等,净化空气质量。

在废水处理方面,粉状活性炭可以去除水中的有机污染物、重金属离子等,提高废水的质量。

此外,粉状活性炭还可以用于污水处理、土壤修复等领域,对水泥行业、石化行业、煤矿行业等具有重要意义。

2. 化学工业方面:粉状活性炭在化学工业中有广泛的应用。

它可以用作催化剂和催化剂载体,用于有机合成、气体分离、液相分离等反应过程。

此外,粉状活性炭还可以用于制备高纯度的化学品、催化剂和吸附剂,如草酸、脱硝剂等。

3. 食品加工方面:粉状活性炭在食品加工中具有重要作用。

它可以用于食品去色、去臭、去异味,改善食品的外观和味道。

粉状活性炭常被用于糖厂、酒厂、饮料厂等行业的生产中,例如用于脱色、去味的糖、酒、果汁等产品。

此外,粉状活性炭还可以用于食品保鲜、防腐等领域,广泛应用于食品工业。

4. 医药保健方面:粉状活性炭在医药保健领域有着重要的应用。

它可以用于药物的去毒、去异味,改善药品的质量。

粉状活性炭常被用于中草药的提取、纯化过程中,去除杂质和有害物质。

此外,粉状活性炭还可以用于肠道排毒、净化血液、美容养颜等保健功能,广泛应用于保健品、化妆品等行业。

5. 其他方面:粉状活性炭还有一些其他的用途。

它可以用于金属制品的防锈、除臭,改善产品质量。

粉状活性炭还可以用于口腔护理、身体清洁等方面,如牙膏、沐浴露等产品的生产中。

此外,粉状活性炭还可以用于电池、超级电容器、储氢合金等领域,具有重要的应用价值。

总结起来,粉状活性炭具有广泛的用途,可以应用于环境治理、化学工业、食品加工、医药保健等多个领域。

随着科技的发展,对粉状活性炭的需求越来越大,同时也需要进一步研究和开发其在其他领域的应用潜力。

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用活性炭是一种具有高度孔隙结构和吸附能力的材料,广泛应用于污水处理领域。

其应用主要包括吸附去除有机物、去除重金属离子、调节水质pH值等方面。

以下是对活性炭在污水处理中的应用进行详细介绍。

1. 吸附去除有机物活性炭的孔隙结构提供了大量的吸附表面,能够有效吸附有机物质。

在污水处理中,活性炭可以用于去除有机废水中的有机物、色素、油脂等。

通过物理吸附作用,活性炭能够将有机物质从污水中吸附到其表面,并实现去除的效果。

2. 去除重金属离子活性炭还可以用于去除废水中的重金属离子,如铅、铜、镉等。

这是因为活性炭具有良好的离子交换能力和选择性吸附性。

重金属离子可以通过吸附或者离子交换与活性炭表面发生作用,从而将其从废水中去除。

3. 调节水质pH值活性炭具有一定的酸碱中和能力,可以用于调节废水中的pH值。

在污水处理过程中,有时废水的pH值过高或者过低,会对后续处理工艺产生不利影响。

活性炭可以通过吸附或者反应与废水中的酸碱物质发生作用,从而实现pH值的调节。

4. 增加生物降解性活性炭在水体中释放出微量的有机物质,这些有机物质可以促进废水中的微生物生长,增加生物降解性。

活性炭作为生物载体,在污水处理中可以提供微生物附着的基质,促进微生物的繁殖和降解有机物的活性。

5. 除臭作用活性炭还可以用于废水的除臭处理。

废水中的恶臭物质可以通过活性炭的吸附作用被去除,从而改善废水的气味。

综上所述,活性炭在污水处理中具有广泛的应用前景。

其吸附能力、离子交换能力、酸碱中和能力以及增加生物降解性等特性,使其成为一种重要的污水处理材料。

活性炭的应用可以有效去除有机物、重金属离子,调节水质pH值,增加生物降解性以及除臭作用,为污水处理提供了可靠的解决方案。

污水处理中的活性炭吸附法

污水处理中的活性炭吸附法
影响因素
活性炭的吸附效率受到多种因素的影响,如温度、pH值、污染物浓度等,因此在实际应用中需要综合 考虑这些因素,以确保最佳的吸附效果。
活性炭吸附法的前景展望
技术改进
随着科学技术的不断进步,活性炭的制备技术也在不断改进,有望 降低其制造成本和提高吸附性能。
联合工艺
活性炭吸附法可以与其他污水处理工艺相结合,形成联合工艺,以 提高整个污水处理系统的处理效果和稳定性。
03 活性炭吸附法在污水处理中的应用
生活污水的处理
生活污水中的有机物和悬浮物是活性 炭吸附的主要对象,通过吸附作用, 可以有效降低污水中的BOD和COD ,改善水质。
活性炭吸附法在生活污水处理中具有 处理效果好、操作简便、占地面积小 等优点,因此在小型污水处理设施中 应用广泛。
工业污水的处理
工业污水中含有大量的有毒有害物质,如重金属、油类、酚 类等,活性炭吸附法可以有效去除这些物质,降低污水对环 境的危害。
生物再生法
利用微生物对活性炭吸附的有机 物质进行分解和转化,使活性炭 得到再生。
活性炭的再生效率
影响因素
活性炭的再生效率受到多种因素的影 响,如吸附物质的性质、活性炭的孔 径分布、活性炭的装填量、再生条件 等。
提高再生效率的方法
可以通过优化再生条件、改善活性炭 的孔径分布、选择合适的再生剂等方 法提高活性炭的再生效率。
化学稳定性好
活性炭在酸、碱、氧化剂等环境中表现出良好的 化学稳定性,不易发生腐蚀。
ABCD
孔结构发达
活性炭具有丰富的孔结构,包括微孔、中孔和大 孔,有利于不同尺寸污染物的吸附。
可再生利用
活性炭经过再生处理后可重复使用,降低处理成 本。
活性炭吸附法的原理

活性碳纤维(ACF)在环境保护中的应用研究

活性碳纤维(ACF)在环境保护中的应用研究

活性碳纤维( ACF)在环境保护中的应用研究摘要:随着我国科技水平的提升,给人们提供了高质量生活,但同时对生态环境也造成了巨大的破坏。

在新时代发展中,我国重点关注环境保护问题,提倡环境保护理念,推动社会的长远发展。

对于活性碳纤维来说,其可以在环境保护领域发挥着重要的应用价值。

为了能够利用活性炭纤维对环境保护作出贡献,我们针对活性碳纤维的特点和性能进行分析,并了解活性炭纤维在水处理和大气污染处理中的应用,以此来推广活性碳纤维在环境保护中的价值,推动城市环境的可持续发展。

关键词:活性碳纤维;环境保护;应用研究0引言活性炭纤维作为一种全新的活性炭材料,它在传统活性炭技术和碳纤维技术的融合基础上,改变了传统纤维状、粉状和颗粒状的活性炭形态,成为现阶段最流行的活性炭产品。

在我国活性炭的发展中,传统的纤维性活性炭凭借为空结构发达以及吸附性较强的优势,解决了颗粒活性炭的弊病。

但是纤维活性炭仍然存在成本较高和成品率低等问题,随着活性碳纤维的问世,不但具备纤维状活性炭的优点,同时也摆脱了成品率低的问题,凭借其独特的结构,彻底克服了活性炭应用中存在的缺陷。

1活性炭纤维概述1.1活性碳纤维发展活性碳纤维简称ACF,其主要由碳原子组成,出示材料是预氧化纤维和碳纤维,在对原始材料进行活化和高温碳化过程,使其成为一种具备高效吸附能力的碳纤维材料。

在开展活性碳纤维材料的制备时,前驱材料成分主要为沥青、酚醛树脂、聚丙烯腈,制备方法可以采用物理方法和化学方法。

采用不同的原料制备的活性碳纤维基体也有所区别,当前我国活性碳纤维的种类包括粘胶纤维基活性碳纤维、聚丙烯腈基活性碳纤维、聚乙烯醇活性碳纤维、木质素纤维基活性碳纤维以及沥青基活性碳纤维等等,并且在日常生活中有着广泛的应用,特别是在环境保护领域,可以起到大气环境和水环境的净化效果。

在现代科技水平的推动下,活性碳纤维的种类也不断增多,而其特点和性能也不断改进,在环境保护领域中都发挥着重要作用,对改善我国生态环境具有重要意义。

污水处理中的活性炭吸附技术

污水处理中的活性炭吸附技术

污水处理中的活性炭吸附技术在现代社会中,污水处理是一项重要的环保任务。

而活性炭吸附技术在污水处理中被广泛应用,它能有效去除水中的有机物、重金属和其他污染物。

本文将详细介绍活性炭吸附技术在污水处理中的应用及其原理。

一、活性炭吸附技术的应用活性炭吸附技术在污水处理工艺中有着重要的地位。

它可以广泛应用于城市污水处理厂、工业的废水处理厂以及生活污水的处理过程中。

活性炭作为一种吸附剂,能够吸附水中的有机废物、重金属离子等有害物质,从而净化水质,保护环境。

二、活性炭的吸附原理活性炭的吸附原理主要包括物理吸附和化学吸附两个方面。

物理吸附是指活性炭表面的微孔结构对溶液中的有机物质产生物理力吸附的现象。

活性炭具有极大的比表面积,有很多的孔隙结构,因此能够提供足够的吸附位置,有效地吸附有机物质。

化学吸附是指活性炭以化学键的形式与某些有机物或离子结合的现象。

通过表面功能基团的作用,活性炭能够与特定的有机物质发生化学反应,从而实现吸附去除。

三、污水处理中的活性炭吸附工艺在污水处理中的活性炭吸附工艺主要包括接触吸附、颗粒吸附和颗粒再生等步骤。

1. 接触吸附接触吸附是指将污水与活性炭充分接触,使有机物质被吸附附着于活性炭表面。

2. 颗粒吸附颗粒吸附是指将活性炭以颗粒的形式添加到污水中,通过颗粒直接与污水中的污染物进行吸附。

3. 颗粒再生颗粒再生是指对已经饱和吸附的活性炭进行再生,以回收活性炭并达到循环利用的目的。

四、活性炭吸附技术的优势与局限活性炭吸附技术在污水处理中具有以下优势:1. 高效去除有机物质:活性炭具有较大的比表面积和合适的孔隙结构,能够高效去除污水中的有机物质。

2. 超强吸附能力:活性炭对有害物质具有极强的吸附能力,能够吸附各种污染物质。

3. 简单操作及易于维护:活性炭吸附技术操作简便、易于维护,无需大量的能源和特殊设备支持。

然而,活性炭吸附技术也存在一些局限:1. 无法完全去除溶解性有机物:活性炭吸附技术对于污水中的溶解性有机物质去除效果有限。

污水处理中的活性炭吸附技术

污水处理中的活性炭吸附技术
通过改进活性炭制备工艺和原材料选择,降低生产成本,使活性炭吸附技术在 污水处理中更具经济竞争力。
提高处理效率
通过优化工艺参数和操作条件,提高活性炭吸附技术的处理效率,缩短处理时 间,降低能耗。
政策支持与推广应用
政策扶持
政府出台相关政策,鼓励活性炭吸附 技术的研发和应用,为产业发展提供 政策支持。
推广应用
在工业废水处理中,活性炭吸附技术可以用于预处理、深度处理和应急处理等阶段。对于特定污染物, 活性炭吸附技术可以作为主要的处理手段,也可与其他处理工艺结合使用。
工业废水处理中使用的活性炭吸附技术主要包括间歇式和连续式工艺。根据废水水质和处理要求,选择 合适的工艺和设备,以确保处理效果和经济效益。
饮用水的处理应用
活性炭可以吸附污水中的重金属离子,降低 重金属离子浓度,使其达到排放标准。
去色除味
活性炭可以吸附污水中的色素和异味物质, 改善水质感官指标。
脱氮除磷
活性炭可以作为生物脱氮除磷工艺中的载体 ,提高脱氮除磷效果。
02
活性炭吸附技术的处 理过程
预处理阶段
去除大颗粒杂质
通过过滤等方法去除污水中的大颗粒杂质,确保活性炭的吸附效 果不受影响。
易于再生和重复使用
活性炭可以通过热再生、化学再生或生物再生等方法进行再生,从 而实现重复利用,降低处理成本。
操作简便
活性炭吸附技术工艺成熟,操作简便,易于实现自动化控制。
局限性
吸附容量有限
活性炭的吸附容量受其孔结构和比表面积的限制,对于某些高分 子量或大分子有机物,吸附效果可能不佳。
再生过程中产生二次污染
活性炭再生过程中可能产生一些有害气体或废水,需要进一步处理 以防止二次污染。
成本较高

生物活性炭纤维(bacf)在水处理中的应用探讨

生物活性炭纤维(bacf)在水处理中的应用探讨

环境科学241生物活性炭纤维(BACF)在水处理中的应用探讨沈 强(浙江竟成环境咨询有限公司,浙江 温州 325000)摘要:生物活性炭纤维(BACF)技术相较于传统生物水处理方法具有明显的技术优势和应用优势,本文从BACF 技术的概述和特点分析出发,对BACF 技术在水处理中的应用进行要点剖析,为新型水处理水技术的进一步发展提供理论依据。

关键词:生物活性炭纤维(BACF);水处理;技术应用生物活性炭纤维(BACF)技术作为今年来发展迅猛的一种新型的水处理技术,对于水源中的重金属、有机物、氮、磷、微污染物质都具有良好的去除效果,并且具有高效、节能、可再生、可循环的应用优势,拥有广阔的发展和应用前景。

对于生物活性碳纤维技术进行应用上的探讨,对我国水处理技术的进一步推动有着重要意义。

1 生物活性炭纤维(BACF)技术概述从上个世纪中期开始,欧洲的德国、法国、瑞士、荷兰等国家开始研发和使用生物活性炭(BAC)水处理技术,通过在颗粒活性炭基质上附着培养微生物,来提高活性炭的吸附能力和再生能力,以延长活性炭的使用寿命,提高其水处理效果。

但是在实际应用中逐步发现,颗粒活性炭作为生物载体具有很多的缺点。

由于颗粒活性炭的不稳定性,颗粒间的松动和移位容易导致水处理滤层的破裂和空缺,以及机械强度的大大降低,不能有效保证水处理效果,并且溢出的颗粒活性炭还可能对水造成二次污染,非常不利于滤层的稳定性和可循环利用。

因此必须考虑一种稳定且有效的活性炭基层,来解决这些问题。

生物活性炭纤维(BACF)是在传统生物活性炭(BAC)技术基础上发展而来的一种新型高效活性炭材料。

BACF 以活性炭纤维(ACF)作为生物载体,用活性炭纤维(ACF)来代替原本的颗粒活性炭基层,可以在活性炭纤维(ACF)表面形成一层均匀且稳定的活性生物层,大大提高滤层物质对水中污染物的吸附能力和降解能力,有效达到预期的水处理净化效果。

2 生物活性炭纤维(BACF)技术优势与普通的传统生物活性炭水处理技术相比,生物活性炭纤维(BACF)有碳含量高、比表面积大、微孔丰富、孔径小且分布密集、吸附量大、吸附速度快以及材料再生容易的特点。

活性炭吸附法在废水处理中的应用

活性炭吸附法在废水处理中的应用

1前言据统计,我国每年排出的工业废水约为8×108m3,其中不仅含有氰化物等剧毒成分,而且含有铬、锌、镍等金属离子。

废水的处理方法很多,主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等,本文介绍的是活性炭吸附法。

活性炭的表面积巨大,有很高的物理吸附和化学吸附功能.因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中。

而且具有效率高,效果好等特点。

2活性炭活性炭是一种经特殊处理的炭,具有无数细小孔隙,表面积巨大,每克活性炭的表面积为500-1500平方米.活性炭有很强的物理吸附和化学吸附功能,而且还具有解毒作用。

解毒作用就是利用了其巨大的面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,从而阻止毒物的吸收。

同时,活性炭能与多种化学物质结合,从而阻止这些物质的吸收.2。

1活性炭的分类在生产中应用的活性炭种类有很多。

一般制成粉末状或颗粒状。

粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用.颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。

因此在水处理中较多采用颗粒状活性炭。

2.2活性炭吸附活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。

2.3影响活性炭吸附的因素吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。

吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。

而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间内所吸附的物质量。

在水处理中,吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。

活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。

一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力就越强。

污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。

活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量[2].吸附反应通常是放热反应,因此温度低对吸附反应有利。

当然,活性炭的吸附能力与污水浓度有关.在一定的温度下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高。

3活性炭在污水处理中的应用由于活性炭对水的预处理要求高,而且活性炭的价格昂贵,因此在废水处理中,活性炭主要用来去除废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。

生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景

生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景

生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景摘要:近年来,应用炭基吸附剂去除水/废水中的污染物越来越广泛。

生物炭是热解产生的炭质吸附剂之一。

丰富的生物质来源,可调节的物理理化性质,通过热解等技术从废弃生物质中生产的炭在有效化废物、高比表面积、孔隙率和孔隙体积等方面具有诸多优点。

生物炭基材料作为绿色和可持续的水污染防治材料,因其独特的物理和化学性质,在水环境应用中受到了许多关注。

本文对生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景进行分析,以供参考。

关键词:生物炭;农村生活;污水处理引言在我国的城镇地区,90%左右的生活污水都得到了有效治理,但在农村的地区,生活污水治理比例仍然偏低,农村水环境污染治理还需要加大投入。

农村可收集处理的污水大致分为3种:厨余污水、生活洗涤污水和冲厕废水。

农村污水的主要特点为:(1)分布广,难收集;(2)农村生活污水量呈上升趋势[1];(3)昼夜水量变化差距10倍以上;(4)污水分散,运行管理不方便。

1概述近年来,为保护区域水生态环境,经提标改造的城镇污水处理厂尾水水质大幅提升。

目前,我国大多数污水处理厂尾水水质可达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准,但仍低于GB3838—2002《地表水环境质量标准》中的Ⅴ类水质标准。

尾水中氮污染物浓度高,排放量大且排放时间集中,不经净化排入水体,易造成受纳水体富营养化等问题。

为使尾水资源化利用并有效保护水生态环境,需要对其进行深度处理。

目前,生物炭基人工湿地处理模拟废水或生活污水的研究较多,由于其可为微生物提供充足的营养物质,对碳、氮污染物去除率较高。

然而,污水处理厂尾水中TN以NO3--N为主、有机物可生化性差,且C/N低。

在生物炭基人工湿地对污水处理厂尾水净化研究方面,目前仅见少数几篇文献报道。

如在垂直流人工湿地中投加NaOH改性玉米秸秆生物炭,探究其对模拟污水厂尾水的处理效果,发现NaOH改性条件的优化有利于抑制生物炭结构破坏和碳素损失,且NH4+-N、NO3--N和TN的去除率均达90%左右;以石英砂和土壤(质量比1:1)为水平潜流人工湿地基质,探究了竹炭添加(质量比10%)对污水处理厂尾水净化效果的影响,发现较长的水力停留时间(96h)以及外加碳源有利于碳、氮污染物的去除。

活性炭在水里有什么用途

活性炭在水里有什么用途

活性炭在水里有什么用途活性炭是一种具有高度多孔性的特殊材料,被广泛应用于各个领域,包括水处理、空气净化、医药、化工等。

在水里,活性炭有以下几个主要的应用目的。

1. 水处理活性炭在水处理中起到重要的作用。

首先,它可以去除水中的异味和有机物。

水源中可能含有各种有机物质,包括甲醛、苯、氯化物、残余药物等。

这些有机物质不仅会给水带来异味,还会对人体健康产生负面影响。

活性炭通过吸附作用可以有效去除水中的有机物,使水更清新、纯净。

其次,活性炭还可以去除水中的重金属离子。

重金属离子如汞、铅、镉等对人体健康有害,并且难以通过传统处理方式彻底去除。

活性炭通过吸附作用可以高效去除水中的重金属离子,净化水质,并减少人体摄入重金属的风险。

此外,活性炭还可以去除水中的颜色和浊度,提高水的透明度。

2. 饮用水净化活性炭被广泛应用于家用饮水机、饮水设备等净水设备中。

活性炭通过吸附作用可以去除水中的有机物、异味、余氯等。

在城市的自来水中,为了杀菌和消毒,通常会使用余氯处理,但余氯本身是有害的,长期饮用含余氯的水可能对人体健康产生负面影响。

活性炭可以有效去除水中的余氯,让水更加安全和健康。

此外,活性炭还可以去除水中的重金属离子、药物残留等有害物质,净化饮用水。

3. 污水处理污水处理是解决环境污染问题的重要环节,而活性炭在污水处理中起到重要的作用。

活性炭可以用于去除水中的各种有机物质、重金属离子、色素等。

工业废水中通常含有大量的有机物质,这些有机物质会对水体和环境产生较大的污染风险,使用活性炭可以高效去除这些有机物质,从而减少对环境的影响。

同时,活性炭还可以去除污水中的重金属离子和色素,提高污水处理效果,净化废水。

4. 游泳池水处理活性炭在游泳池水处理中起到重要的作用。

游泳池水中通常含有各种微生物和有机物质,如细菌、病毒、藻类等。

使用活性炭可以去除这些微生物和有机物质,保持游泳池水的卫生和清洁。

同时,活性炭还可以去除游泳池水中的余氯和有机氯化物,缓解由于余氯和有机氯化物引起的眼睛刺激、皮肤过敏等不适症状。

生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景

生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景

生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展与应用前景随着农村人口的增加和农村经济的发展,农村生活污水处理变得越来越重要。

传统的生活污水处理方法存在着处理效果不佳、占地面积大、运行成本高等问题。

而生物炭作为一种新型的污水处理材料,具有良好的吸附性和吸附容量,逐渐引起了研究者的兴趣。

本文将介绍生物炭在农村生活污水处理工程中的研究进展以及其应用前景。

一、生物炭的制备方法生物炭主要通过生物质炭化制备而成,其制备方法主要有热解和气化两种。

热解法是将生物质放置于高温条件下,在无氧或贫氧的环境中进行炭化。

气化法则是在高温和高压气氛下,将生物质转化为燃气和生物炭。

二、生物炭的性质与特点1. 物理性质:生物炭具有多孔结构,具有较大的比表面积和孔容,能够提供较大的吸附表面,使其具有较高的吸附能力。

2. 化学性质:生物炭表面有丰富的羟基、羧基、酮基和氨基等官能团,可以与污水中的有机物、重金属等物质发生反应,并发挥吸附作用。

三、生物炭在农村生活污水处理中的应用1. 吸附剂:生物炭具有较强的吸附能力,可以有效去除农村生活污水中的有机物、重金属等污染物质。

研究表明,生物炭对酚类、酸性染料等有机物和铅、镉等重金属具有良好的吸附性能。

2. 生物滤池填料:将生物炭使用为生物滤池的填料,可以提高污水的生物降解能力,加快有机物的降解速度。

同时,生物炭能够提供良好的微生物吸附基质,促进好氧菌和厌氧菌的生长繁殖,提高污水处理效果。

3. 植物培养基质:生物炭可以作为植物的生长基质,在农村生活污水处理中与植物配合使用,实现生物修复和植被修复。

生物炭具有良好的保水性和保肥性,提供植物生长所需的养分和水分,同时可以吸附和促进土壤中的微生物生长繁殖。

四、生物炭在农村生活污水处理中的应用前景目前,生物炭在农村生活污水处理工程中的应用还处于研究和试验阶段,尚未广泛应用于实际工程。

然而,从目前的研究进展来看,生物炭在农村生活污水处理中具有巨大的潜力和应用前景。

炭基材料在环境治理中的应用

炭基材料在环境治理中的应用

炭基材料在环境治理中的应用随着世界人口与经济的不断发展,环境污染问题日益突出。

为了解决这一问题,科学家们研究出了各种环境治理技术。

而炭基材料就是其中的一种,它具有卓越的吸附能力、导电性、稳定性等特点,能够用于治理空气、水、噪声等方面的污染。

一、炭基材料在空气污染治理中的应用空气污染是当前环境问题中比较严重的一个方面,其中PM2.5与VOCs占据了很大的比重。

而炭基材料在这方面有着广泛的应用。

例如,活性炭、碳纤维等材料可以利用其孔隙结构和化学吸附功能,吸附空气中的有害物质,包括烟雾、甲醛、苯等。

此外,某些二氧化碳吸附材料的研究也在进行之中,将有望有效减缓温室气体的排放。

如一种名为分子筛的新材料,其微孔结构可以吸附二氧化碳,防止其向大气释放。

二、炭基材料在水污染治理中的应用水污染是环境问题中的另一个突出问题,其中重金属污染、有机物污染、病原体污染等,都对人体和自然环境造成很大的危害。

而炭基材料也可以用于水污染治理。

例如,含铬废水处理中的Ta2O5@CNTs电催化还原技术。

这种技术是将炭基材料与高级氧化技术相结合,能有效地去除水中的重金属离子。

此外,活性炭也可以吸附水中的有机物,达到净化水的目的。

三、炭基材料在噪声治理中的应用噪声污染是一个容易被人们忽视的环境问题,但其对人体的危害不容小觑,严重的噪声污染会导致聋哑、失眠等疾病。

而炭基材料在这方面也有一定的应用。

例如,松香基隔声材料是一种新型的炭基材料,其可以有效地阻隔噪声的传递,使得室内环境更加安静舒适。

又如利用活性炭的吸附能力和银离子的杀菌作用,生产出了一种能净化汽车座椅、空气的炭基材料。

总体而言,炭基材料在环境治理中有着广泛的应用前景。

我们应当加强炭基材料的研究和应用,推广其在环境治理领域的范畴。

这不仅可以有效地解决污染问题,还可以为人类创造更加健康、美好的生活环境。

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活性碳纤维在农村生活污水处理中的应用作者:张国照药宝宝来源:《安徽农业科学》2022年第07期摘要以活性碳纤维作为微生物载体开展农村生活污水处理试验,在进水COD、NH 4+-N、TN、TP浓度分别为79.3~107.1、28.0~48.2、32.6~51.6、2.3~3.9 mg/L的条件下,上述指标的去除率分别为73.7%~89.1%、91.1%~98.2%、42.6%~77.9%、74.5%~86.3%(投加除磷剂)。

其中,COD和NH 4+-N的出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,TN和TP可稳定达到一级B标准(投加除磷剂),出水SS保持在5 mg/L以下。

采用活性碳纤维填料的一体化农村污水处理装置已用于示范工程,达到了预期效果。

与常规填料相比,活性碳纖维填料接触氧化法NH 4+-N的去除性能更优。

活性碳纤维适合在农村生活污水处理中应用。

关键词农村生活污水;活性碳纤维;A/O工艺;生物膜中图分类号 X799.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2022)07-0197-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.07.047开放科学(资源服务)标识码(OSID):Application of Activated Carbon Fiber in Rural Domestic Sewage TreatmentZHANG Guo-zhao, YAO Bao-bao(CECEP Water Development Co.,Ltd., Beijing 100082)Abstract The experiment of rural domestic sewage treatment was carried out with activated carbon fiber(ACF) as the microbial carrier. The removal rates of COD, NH 4+- N, TN and TP were 73.7%-89.1%, 91.1%-98.2%, 42.6%-77.9% and 74.5%-86.3% (phosphorus removal agent was added) respectively when the influent concentrations were 79.3-107.1, 28.0-48.2, 32.6 - 51.6 and 2.3 - 3.9 mg/L respectively. Among them, the effluent quality of COD and NH 4+-N were better than the first class level A of Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant (GB 18918-2002), the effluent quality of TN and TP stably reached the first class level B standard (phosphorus removal agent was added), and SS of effluent was kept below 5 mg/L. The integrated rural sewage treatment device using ACF filler had been used in the demonstration project and achieved the expected effect. Compared with the conventional filler, the ACF filler biological contact oxidation process had better NH 4+-N removal performance. ACF was suitable for rural domestic sewage treatment.Key words Rural domestic sewage;Activated carbon fiber;A/O process;Biofilm随着我国农村经济的发展和生活水平的提高,农村生活污水对环境的影响也越来越大。

农村生活污水不仅影响整个农村的生态环境,同时还制约农村经济的发展[1],农村污水治理成为一项非常重要的工作。

在农村污水处理技术中,应用较广泛的一体化生活污水处理装置大多采用接触氧化法[2-3]。

而作为微生物载体的填料是接触氧化法的核心,其对污水处理装置的处理效果具有重要影响[4-5]。

填料对处理效果的影响与填料的机械强度、比表面积和生化稳定性等都有一定的关系[4]。

碳纤维是一种含碳量超过90%的新型纤维材料,于1959年首先由美国研发出来。

碳纤维具有力学性能好、耐高温(能在2 000 ℃的环境下使用)、抗化学腐蚀等优点[6]。

活性碳纤维是经过高温活化的含碳纤维,表面可产生纳米级的孔径,其比表面积可达到1 000~3 000 m2/g,远高于弹性立体填料(0.03 m2/g)、生物绳填料(0.05 m2/g)和活性炭(800~1 000 m2/g)。

活性碳纤维在水处理中主要用于饮用水净化、工业用水处理、工业废水处理、富营养化水体和微污染原水的处理[7-8],其原理主要是利用活性碳纤维高强的吸附性能直接吸附污染物质使水得到净化,或利用活性碳纤维作为生物膜载体降解微污染水中污染物质。

碳纤维具有吸附大量微生物的功能,附着生物膜增长速度快,同时可以快速捕捉浮游悬浊物,形成良好的生物链。

周东凯[9]用活性碳纤维进行了模拟生活污水处理试验,试验采用好氧接触氧化工艺,结果表明活性碳纤维挂膜性能优良,并考察了不同参数对COD、NH 4+-N、TN处理效果的影响。

笔者将改性的活性碳纤维材料作为微生物载体,采用A/O工艺处理农村生活污水,通过试验研究其处理效果,并在某农村污水处理工程中进行应用,为农村污水处理技术发展提供新的借鉴。

1 材料与方法1.1 试验装置试验装置处理规模为1 m3/d,采用A/O工艺原理,出水以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中一级B标准为目标。

原水由进水泵提升进入主处理装置,依次经过进水区、缺氧区、好氧区和出水区,出水溢流排出。

好氧区出水一部分回流至缺氧区,在缺氧区中通过反硝化作用去除总氮。

在缺氧区和好氧区内悬挂活性碳纤维作为生物膜载体,未设置污泥回流系统。

除磷采用同步化学除磷的方式。

试验装置如图1所示。

主处理装置尺寸为长2.00 m、宽0.66 m、高1.10 m,有效水深0.95 m。

其中,缺氧区和好氧区容积均为0.5 m3。

缺氧区预留了隔断装置,可调整缺氧区容积大小。

在缺氧区和好氧区内分别悬挂23束和22束改性活性碳纤维。

改性活性碳纤维相比普通活性碳纤维具有更高的亲水性和挂膜效果,其比表面积为1 200~2 000 m2/g。

每束碳纤维呈“丰”字型,悬挂高度为0.75 m,单丝长为0.22 m,有效碳纤维丝长度为9.6 m。

生物池内碳纤维平均装填密度为435.6 m/m3。

在好氧区底部设置微孔曝气管2根,采用供气泵供氧,供气量为2.4 L/min。

设内回流泵1台,将一部分好氧区出水回流至缺氧区入口,回流比为1∶1~2∶1。

1.2 试验用水水质试验用水取自某生活污水处理厂细格栅前进水,其COD为79.3~107.1 mg/L,NH 4+-N 为28.0~48.2 mg/L,TN为32.6~51.6 mg/L,TP为2.3~3.9 mg/L,SS为24.0~70.5 mg/L。

所有水质指标均采用国家标准方法进行测定[10-14]。

1.3 启动过程试验时间为2019年5—12月。

首先在主处理装置中充满污水,在缺氧区和好氧区各投加0.5 kg接种污泥(以干物质计),然后开启曝气装置,使污泥与活性碳纤维填料充分接触(缺氧池内放置粗孔曝气管搅拌)。

为防止气流对碳纤维丝的扰动影响生物附着,启动曝气量开启较小。

闷曝48 h后,待缺氧区和好氧区活性碳纤维丝均已挂膜后开始连续进水。

好氧区溶解氧保持在2~4 mg/L运行。

初始进水量为0.25 m3/d,出水回流比为1∶1。

当出水水质指标稳定后逐步提升进水量,进水量依次为0.50、0.75、1.00 m3/d。

当进水量提升到0.50 m3/d且出水氨氮稳定达标后,出水回流比调整为2∶1;当进水量达到1.00 m3/d且出水水质稳定后开始连续记录运行数据,數据记录时间为23 d。

2 结果与分析2.1 COD去除效果从试验期间COD的进出水水质和去除率(图2)可以看出,活性碳纤维试验装置的出水COD浓度在9.7~23.9 mg/L,对COD的去除率为73.7%~89.1%。

试验装置对COD具有较高的去除效果,并且随着运行时间的增加,COD的去除率逐渐增加,这说明活性碳纤维上生物膜量充足、活性好、降解有机物性能优。

活性碳纤维极强的吸附能力、巨大的比表面积和良好的生物亲和力为生物膜的良好生长提供了有利条件。

虽然进水COD波动较大,但出水COD比较稳定,出水COD浓度稳定优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,说明该工艺的抗冲击负荷能力较强。

2.2 NH 4+-N去除效果从试验期间NH 4+-N的进出水水质和去除率(图3)可以看出,活性碳纤维试验装置的出水NH 4+-N浓度在0.6~3.2 mg/L,对NH 4+-N的去除率为911%~98.2%。

试验装置对NH4+-N表现出很高的去除效果,去除率均在90%以上,出水NH 4+-N浓度稳定优于GB 18918—2002的一级A标准。

污水中NH 4+-N的去除主要依靠硝化细菌的硝化作用,试验装置对NH 4+-N的高去除率说明硝化细菌在活性碳纤维上挂膜性能优异。

有研究表明,活性碳纤维依靠吸附作用对NH 4+-N也有一定的去除作用,这可能也是该工艺NH+ 4-N去除率高的原因之一[15]。

2.3 TN去除效果从试验期间TN的进出水水质和去除率(图4)可以看出,活性碳纤维试验装置的出水TN 浓度在7.7~18.7 mg/L,对TN的去除率为42.6%~77.9%。

TN的去除率相对不高且变化范围较大,主要是受进水COD较低的影响。

但在进水碳氮比较低且未投加外部碳源的情况下,出水TN浓度能稳定达到GB 18918—2002的一级B标准。

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