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    活性炭在工业废水处理中的应用现状

    文章出处:华康中天    人气:172     发表时间:2019-04-08

    随着工业的发展,包括石化、煤化工及印染行业等会产生大量的工业废水,和市政自来水生产不同,工业废水一般成分复杂、差异较大,可生化性能很差,加之对于工业废水处理标准的不断提高,一些广为应用的生化处理工艺,对我国水污染考核的主要指标COD也很难达标。

    由于工业废水污染物浓度含量高,活性炭尚未形成生物膜就会达到吸附饱和状态,因此主要利用活性炭的吸附性能处理工艺废水。活性炭吸附可脱除一般生化处理和物化处理单元难以除去的污染物,除了吸附诸多的有机物,也可以除臭、脱色及去除重金属元素。与市政供水采用活性炭滤池不同,废水净化工艺一般采用活性炭仓/罐。

    利用活性炭处理工业废水时,污染物的浓度高,活性炭吸附饱和周期较短,吸附饱和的活性炭实施,否则运行成本太高。吸附饱和的废水处理活性炭通常采用热   工艺,热   设备以多膛炉和内热式回转炉应用   为广泛。如果水处理量小,活性炭饱和周期长,可设置多个活性炭仓/罐切换使用,将饱和活性炭委托异地   后回用。如果废水量大,活性炭吸附饱和周期短就需要采用就地   的方式。

    吸附单元的核心由多组8m³的活性炭仓组成,内部填充的是2~8mm 颗粒状煤基活性炭,布水器设计在活性炭仓的底部,废水由下而上通过活性炭床层,经吸附过滤处理后从活性炭仓上部汇集排出。由于污水中成分复杂的污染物较多,吸附过程中易于在活性炭表面板结形成包衣,因此设有反洗单元。

    通过设在仓底部的空气泵将活性炭提到顶部的洗炭器,洗去胶体污染物后,靠活性炭自重返回活性炭仓,洗炭废水提升至回收沉淀池,回收水排放,污泥去污泥脱水间。利用压缩空气提升泵将吸附饱和的活性炭浆送至脱水器经过初步脱水,接着由斗提机运至湿炭仓。湿炭仓出料进入内热式回转炉进行处理,处理后的活性炭经过冷却后送入干料仓储存, 终在水射器内由压力水作用经过投炭器送回活性炭仓。活性炭吸附及回转炉都是连续进行处理, 处理后的活性炭能够恢复90%的吸附性能。当进水COD质量浓度为60 mg/L左右时,采用活性炭吸附工艺,出水小于45 mg/L的活性炭吸附饱和时间可大于100d。

    活性炭(焦)干法烟气净化技术在20世纪50年代在德国得到开发和利用,随后在日本得到推广,并逐步在欧 、韩国及澳大利亚的燃煤电厂、燃煤锅炉、钢铁烧结机、玻璃熔炼等领域应用。此技术可在一套设备中一体化地脱除烟气中的SO2和NOx,因此所用的活性炭也被称为脱硫脱硝活性炭。由于活性炭的吸附性能,可协同脱除烟气中的多种污染物,实现烟气的宽谱净化,且在烟气净化过程中耗水量少,可副产硫酸产品。

    活性炭烟气净化装置多是移动床,需要有较高 的机械强度及磨损强度,活性炭外观多是直径9 mm,长度10~15mm的柱状。国内烟气净化用活性 炭都是以煤为原料生产,相比于其他活性炭,其是通 过浅度活化制备而成,微孔尚未发育,比表面积 并不发达,为300~600 m2/g,但是耐压、抗磨损性能 较好。除了活性炭的孔结构,它的表面化学性质也是影响其脱硫脱硝的关键因素。

    随着近年来雾霆问题越来越严重, 对于大气污染物的要求越来越严格,强调控制大气中的污染物排放限值,各个行业 加严苛的标准相继出台。近5年来,随着相应工业烟气装置的投入使用,烟气净化用活性炭产量呈现井喷状态,是煤基活性炭发展快,生产增量较大的品种。

    活性炭烟气净化工程多用于钢铁行业铁前工序的烧结烟气脱硫脱硝及烟尘净化。烧结机产生的烟气量大,污染物的浓度高,并且烟气温度、浓度及含水量波动较大,还含有二噁英、HCI、HF及重金属等污染物。传统的石灰石一石膏+NH3-SCR工艺,在满足烟气脱硫的基础上,若要脱硝还需将大量烟气重新加热,热量损耗太大;同时,此工艺无法将其他污染物一并脱除,所产生的废水中重金属等污染成分难以处置。活性炭在烟气净化过程中不仅可联合脱硫脱硝,同时其拥有的吸附一催化特性可一并脱除烟气中的二唔英、HCI、HF及重金属等污染物。目前国内烟气处理量较大的宝钢湛江钢铁烧结工序活性炭烟气净化工艺流程。


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