活性炭處理印染廢水的研究
摘要:活性炭具有很強的吸附能力,被廣泛地應用在印染廢水處理中。為此,介紹活性炭與印染廢水的情況,綜述了活性炭在印染廢水處理中的應用與發展現狀,并展望了該技術的前景和發展趨勢。
關鍵詞:活性炭,吸附,印染廢水,廢水處理
染料的應用造就了五彩繽紛的世界。目前, 染料的應用非常廣泛, 已涉及到國民經濟的各個領域, 應用量也非常巨大。但同時由此所造成的污染也非常嚴重[ 1]。全國的工業污染在環境污染中占70% , 而印染廢水污染又是工業廢水污染中的大戶[ 2]。紡織是我國最重要的行業之一, 但是其污染問題也引人矚目。調查表明, 2003 年全國染料工業產值達到 80 億美元, 年產量接近 100 萬 t, 其中主要是應用于紡織和制革等行業[ 3]。制革過程中所用染料量約為革重的 2% ~ 5%, 而這些染料中約有 2% 沒有真正起到染色作用, 隨廢水排出。另有 10%的染料在隨后漂洗等工藝過程中, 隨廢水的排除而浪費掉了[ 4], 既浪費資源, 又污染環境。染料廢水色度深、成分復雜、有機物含量大, 如果不經處理直接排放就會給環境帶來嚴重污染。染料廢水的處理中, 分散染料、還原染料、硫化染料、冰染料及分子量較大的部分水溶性染料廢水用混凝法進行脫色處理效果較好。但對于分子量較小的水溶性染料, 如酸性、活性、陽離子型等染料廢水, 由于其親水性強而難以從廢水中直接分離
目前大多采用化學氧化法、吸附法、生化法或它們的優化組合方法進行脫色處理[ 5]。這些方法各有優缺點, 其中吸附法是利用吸附劑對廢水中污染物的吸附作用, 以去除污染物。吸附劑大多為多孔性物質, 具有較大的比表面積。活性炭是目前最有效的吸附劑之一, 它能有效地去除廢水的色度, 活性炭處理染料廢水在國內外都有研究[ 6- 7]。
1 活性炭
活性炭是一種經特殊處理的炭, 是具有豐富孔隙結構和巨大比表面積的炭質吸附材料, 每克活性炭的表面積為 500~ 1 200 m2。活性炭具有吸附能力強、化學穩定性好、力學強度高, 且可方便再生等特點, 被廣泛應用于工業、農業、國防、交通、醫藥衛生和環境保護等領域。作為多孔吸附劑的活性炭基本上是非結晶性物質, 它由微細的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳氫化合物構成的, 其固體部分之間的間隙形成孔隙, 賦予活性炭所特有的吸附性能。活性炭有很強的物理吸附和化學吸附功能, 而且還具有解毒作用。解毒作用就是利用其較大的表面積, 將毒物吸附在活性炭的微孔中, 從而阻止其對毒物的吸收。同時, 活性炭能與多種化學物質結合, 從而阻止這些物質吸收毒物。
1. 1 活性炭的分類
生產中應用的活性炭種類有很多, 一般制成粉末狀或顆粒狀。粉末狀的活性炭吸附能力強、制備容易、價格較低, 但再生困難, 一般不能重復使用。顆粒狀的活性炭價格較貴, 但可再生重復使用, 并且使用時勞動條件較好、操作管理方便, 因此, 在水處理中較多采用顆粒狀活性炭。
1. 2 活性炭的吸附
活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對水中的一種或多種物質的吸附作用, 以達到凈化水質的目的。
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