活性炭吸附法去除废纸造纸废水中COD

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试验材料及方法
试验废水的来源及水质 试验原废水取自佛山市某
废 纸 造 纸 厂 污水 处 理 站 的 气 浮 池 出 水 ， 其 水质 情 况 为 ： 水 温 色度 $% & ’() ， *+ 值 ,- ’ & ,- %， ,. 倍， !"#$%(%. & ’(./0 1 2。试 验 要 求 废 水 经活 性 炭 吸 附 处 理
’# 。 手段 ! &，
温度的确定 对吸附质在废水中的存在形式 6 分子、 离子、 络合物 7 有影响， 进 而影响吸附效果，由于 *+ 值控 制着某些化合物的离解度和溶 解度，因此一般用吸附法处理的 废水应呈现酸性；并且废水处理 的吸附过程主要是物理吸附，是 放热反应，温度高则不利于吸附 过程， 而低温则有利于吸附， 所以 往往是常温吸附、 升温解吸 ! ( # 。 本实验所用原废水 *+ 值为 ,- ’ & ,- % 6 呈微酸性， *+ 值在排 放标准 , & 8 范围内 7 ，水温为 符合酸性条 $% & ’() 6 属常温 7 ， 件下常温吸附条件， 为使实验时 的温度具有代表性， 又能降低废 水处理费用， 本实验不调节废水 并控制温度为 ’() 进 的 *+ 值，
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环境保护
果见下图。 佳吸附时间为 !"。 深度处理提供了一种简单、实 用、 有效的方法。 参考文献：
! " # 康恩琦， 马晓鸥等 $ 预氧化法处理废纸 造纸废水中 %&’ 的研究 ! ( # $ 给水排 水， )*** ， )+ , - . $ !)#马 峥， 张振良等 $ 活性炭对水中有机
"#$%&’$() *’+,-. ")/-+0$%-. 1-+ 2(3-&’4 -1 *56 %. 7’/$( 7’$(+ 1+-3 8’0(+ 9’:%.; <%$= 7’/$( 8’0(+
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果的影响 定 其 !"# !" 为 %EEB M56 8 9 ； 根 据粉状活性炭用量估算公式， 估算出该废水处理后的水 !"# ,
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为 )EE56 8 9 时 ，粉状 活性炭
式中： 4 为被活性炭吸附物 质的重量 $ 56 ( ； 7 为实验中活性 炭投加量 $ 56 ( ； ! 为吸附后被吸
的用量为 CB %6 8 9 ； 然后向 )9 原 废水中加入粉状活性炭 CB %6， 进 行活性炭静态吸附试验， 试验结
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Βιβλιοθήκη Baidu
令 )6
和 )6! ; 4@， 则公式变换为： = ; > < ?4@ 将表 ) 中粉状活性炭吸附 数 据 整 理 成 便于 数 理 统 计 的 表 格$表 &(。 用数理统计公式求得 >、 ?、
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可见吸附时间 !" 之前，出 当粉状活性 水 #$%!" 迅速降低， 出水 #$%!" 炭吸附时间为 !" 时， 为 &&’ ()* + , - 与 估 算 时 出 水 的 #$%!" 为 !..)* + , 相符 / ，达到 了国家排放标准，#$%!" 去除率 此后随着吸附时间的 为 ((’ 01 ， 增长，出水 #$%!" 变化不大，这 说 明 此 时 粉 状活 性 炭 已 经 达 到 了吸附平衡， 因此粉状活性炭最 %( # 采用粉状活性炭作为吸附 剂， 在其用量为 (’ < @ A’ (* + ,、 吸 附时间 !" 条件下，可将经混凝 法处理后的废纸造纸废水 - BC 值 为 (’ D @ (’ 0， 水 温 为 !0 @ ><? ，#$%!" 为 <0. @ ><.)* + , / 中 的 #$%!" 降 至 !..)* + , 以 下， 处理后出水的 #$%!" 达到了 国家排放标准。 %( % 该法为废纸造纸废水的
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结论
粉状活性炭能够吸附废
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纸 造 纸 废 水 中混 凝 法 难 以 去 除 的可溶性有机物， 深度降解废纸 造纸废水的 #$%!" ；其对经混凝 法 处 理 后 的 废纸 造 纸 废 水 中 有 机 物 的 吸 附 符合 吸 附 等 温 线 公 式 - 23456789:" / ：
物去除的研究 ! ( # $ 环境保护，"/// ， ,0.： -" 1 --$ ! 2 # 仝贵蝉， 吴天宝等 $ 活性炭吸附用于城 市污水地下回灌深度处理技术研究 ! ( # $ 给水排水， "/// ， )0 , "* . 3 "+ 1 "/$ ! - # 兰淑澄 $ 活性炭水处理技术 ! 4 # $ 北 京：中国环境科学出版社， "///5 6 1 27 ， 6- 1 "*7$ ! 0 # 黄长盾， 杨西昆等 $ 印染废水处理 $ 北 京： 纺织工业出版社 8 "/765 "76 1 )"6 ， -// 1 0"-$ ! + # 毛悌和， 王嘉君等 $ 化工废水处理技术 $ 北京：化学工业出版社， )***5 ""0 1 "))$
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吸附时间对废水处理效 先采取原废水样品，经测
式 9 :’&/()0,;< = 的推算
废纸造纸过程中会产生大 量含小纤维、 化学助剂、 填料等污 染物的废水， 其可生化性较差， 悬 浮物含量较高，我国目前多采用 混凝法对它进行处理
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实验结果及分析
废水的吸附 -. 值和吸附 废水的吸附处理中， *+ 值
。由于该
废 水 中 含 有 混凝 法 难 以 去 除 的 可 溶 性 有 机 物， 处 理 后 出 水 的 !"#$% 较难达到排放标准，因此 有 必 要 对 混 凝法 处 理 后 的 出 水 进行深度处理， 实现废纸造纸废 水 !"#$% 的达标排放。 活性炭的细孔结构和巨大 的比表面积， 对水中溶解性有机 物有较强的去除效果， 所以活性 炭 吸 附 技 术 是城 市 污 水 和 工 业 废 水 深 度 处 理必 不 可 少 的 重 要
环境保护
活性炭吸附法去除 废 纸 造 纸 废 水 中 789
"刘成波
! 佛山市环境保护研究所， 广东佛山 )*4((( ’
摘要： 本文对采用活性炭吸附法深度处理废纸造纸废水进行了研究， 试验结果表明： 采用粉状活性炭作为吸附剂， 在其 用量为 $, * - %, $. / 0、吸附时间 "1 条件下，可将经混凝法处理后的废纸造纸废水 ! 23 值为 $, ) - $, 4 ，水温为 "4 处理后出水的 7897: 达到了国家排放标准。 7897: 为 *4( - 5*(;. / 0 ’ 中的 7897: 降至 "((;. / 0 以下， 5*6 ， 关键词： 活性炭吸附； 深度处理； 废纸造纸废水； 有机物 中图分类号： <%#5 文献标识码： = 文章编号： "((" & $5(# ! *((5 ’ (+ & (($$ & (5 后， 出水水质达到国家排放标准 !"#$% !$../0 1 2。 ’( " 试验材料 采用广州试剂厂生产的粒 状 活 性 炭 和 粉状 活 性 炭 作 为 实 验对象。 试验时先将两种活性炭 分别放在蒸馏水中浸泡 (34，然 后在 $.’) 烘箱内烘干 (34，再 放置冷却后备用。 ’( $ $- ’- $ 实验设备及方法 ) &* + , 吸附等温线试验 分 取 5 个 (5./2 三角烧瓶， 别加入不同量的活性炭， 然后向 每个烧瓶中加入 $../2 原废水， 再 将 各 三 角 烧瓶 分 别 放 在 磁 力 搅拌器上搅拌 $4， 后将各三角烧 瓶中废水过滤， 测定原废水和各 滤液的 !"#$% ，计算 !"#$% 的去 除率。 $- ’- ( 静态吸附实验 取 $2 原废水加入 ( .../2 烧杯中， 再加入一定量选定的活 性炭， 然后将烧杯放在磁力搅拌 器上搅拌，在搅拌的情况下，分 别在 .- (5、 .- 5 、 $、 (、 ’、 34 时取 烧杯中水样 5./2，将取出的水 样过滤， 测定原废水和各滤液的 计算 !"#$% 的去除率。 !"#$% ，
作者简介： 刘成波 ! "#$% & ’ ， 男， 理学学士， 工程师， 从事环境监测和环境科研工作。联系电话： (%)% & *%"+#*( 。
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第 & 期 《纸和造纸 》
环境保护
行吸附试验。 随着原废水水温的 降低， 更有利于废水中有机物的 吸附和 !"#!" 的去除。 18 1 活性炭类型的选择 分别用粒状活性炭和粉状 活性炭进行吸附等温线试验 $ 原 结果见表 ) 。 废水水温 %&’ ( ， 实验结果表明： 粉状活性炭 对 废 水 中 !"#!" 的 吸 附 处 理 效 果明显优于粒状活性炭。 粉状活 性炭因颗粒细小，比表面积大， 具 有 较 强 的 吸附 能 力 和 较 快 的 吸附速度，因此，本实验选择粉 状活性炭作为废水的吸附剂。 附物质的平衡浓度， 即处理后出 & 水浓度 $ 56 8 9 ( ； :、 为常数。 ! 该公式可改写成对数形式： )6 > ; = A ? ・ 4@ ; A )B )CD A )EB EDF G &B E%D ; A &)B DCD : ; )E# ; )E $ %&’ ()( ; &B )EF G )E $ %% & ; ? ; )EB EDF ! 因此得到粉状活性炭的吸 附等温线公式为：
18 7 粉状活性炭用量的估算 根据粉状活性炭的吸附等 温线公式推算出粉状活性炭用 量估算公式为： 7@ ; ;
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式 中 ： 7@ 粉 状 活 性 炭 用 量 $ 56 8 9 ( ； 7 为实验中活性炭投 加量 $ 56 ( ； H 为实验中处理原废 水的水量 $ 9 ( ；!* 为吸附前原废 水中被吸附物质的初始浓度； ! 为吸附后被吸附物质的平衡浓 度， 即处理后出水浓度 $ 56 8 9 ( 。 由粉状活性炭用量估算公 式可以得出以下结果： 在处理后 粉 出水的 !"#!" 相同的情况下， 状活性炭用量随着原废水 !"#!" 的升高而相应增加；当原废水 $ 水温为 %&’ ， IJ 值 DB % K DB L ( 的 !"#!" 为 &LE K %&E56 8 9，处 理 后 出 水 的 !"#!" 为 )EE56 8 9 时 ， 粉 状 活 性 炭 用 量 为 DB & K CB D6 8 9。 18 3 粉状活性炭吸附等温公 *+,-./0123 吸附等温式是用 来 整 理 吸 附 等温 实 验 的 经 验 公 式， 为：
",/$+’#$：L? >MA>?IEM FCE>FDE?F FEI=?;G;NO ;P >IFBA>FEM I>CQ;? >M<;CRFB;? F; FCE>F %&’ B? F=E S><FES>FEC PC;D R>REC D>TB?N SBF=
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