發(fā)布時(shí)間：2020-08-14所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：隨著國(guó)家對(duì)水環(huán)境污染的日益重視，煉油化工廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)要求愈發(fā)嚴(yán)格。所以，現(xiàn)階段煉油化工企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要對(duì)廢水回用加以重視，這也是節(jié)水發(fā)展的必然趨勢(shì)。活性炭具備較強(qiáng)的吸附能力，能夠進(jìn)一步降低二級(jí)生化處理后污水中的各類污染
摘要：隨著國(guó)家對(duì)水環(huán)境污染的日益重視，煉油化工廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)要求愈發(fā)嚴(yán)格。所以，現(xiàn)階段煉油化工企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要對(duì)廢水回用加以重視，這也是節(jié)水發(fā)展的必然趨勢(shì)。活性炭具備較強(qiáng)的吸附能力，能夠進(jìn)一步降低二級(jí)生化處理后污水中的各類污染物，所以活性炭在煉油化工廢水深度處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。基于此，本篇文章對(duì)活性炭吸附在煉油化工廢水回收利用中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。
關(guān)鍵詞：煉油化工;活性炭;廢水;回收利用
引言
新形勢(shì)下，我國(guó)在工業(yè)的發(fā)展和革新方面的速度也越來(lái)越快，滿足了人們所需要的物質(zhì)生活的生產(chǎn)。但也因?yàn)檫^(guò)度的生產(chǎn)，忽略了對(duì)環(huán)境的保護(hù)，使我國(guó)目前的環(huán)境問題越來(lái)越嚴(yán)峻。其中，工廠的廢水廢氣污染問題十分明顯。將活性炭技術(shù)運(yùn)用到工業(yè)廢水的處理中，水里的色、味和有機(jī)物都能夠在此過(guò)程中被有效排除，對(duì)煉油化工企業(yè)合理的循環(huán)利用所排出的工業(yè)廢水具有積極影響。
1、活性炭特征及原理
活性炭是一種黑色多孔固體炭質(zhì)，包含粉末、顆粒、塊狀、蜂窩或晶體等多種形式。因具有特殊且豐富的多孔結(jié)構(gòu)，自身具備強(qiáng)有力的吸附功能。該種吸附功能主要分為物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附是指活性炭利用其自身微孔或孔隙結(jié)構(gòu)，將水和空氣中分子直徑小于活性炭孔隙直徑的雜質(zhì)吸入其中。化學(xué)吸附是指活性炭因表面雜原子、化學(xué)官能團(tuán)、化合物等與被吸附物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而產(chǎn)生化學(xué)吸附。在上述兩種吸附方式的共同作用下，活性炭能夠充分吸附污水中的重金屬離子、各類雜質(zhì)和污染物等，實(shí)現(xiàn)較好的水處理效果，從而廣泛應(yīng)用于廢水處理行業(yè)。
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活性炭吸附污染物后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間在適宜的溫度以及營(yíng)養(yǎng)條件下，碳層中會(huì)滋長(zhǎng)出對(duì)廢水處理有著重要作用的微生物。所謂的“生物活性炭”(BAC)，就是結(jié)合活性炭的吸附作用和微生物的氧化分解作用。生物活性炭在延長(zhǎng)活性炭的使用周期上，以及高效處理工業(yè)污水中都起到了重要作用。
2、活性炭處理煉油廢水的作用
利用活性炭以及其它材料的大面積表面可以吸附大分子有機(jī)物、退去色度、降低COD和排出其它無(wú)機(jī)離子，活性炭、碳纖維和某些新型材料是廢水處理中普遍用到的吸附材料。目前生物活性炭處理是污水深度處理中用到的最多的處理方法，其原理就是經(jīng)過(guò)某種途徑培養(yǎng)微生物到活性炭的表面，有機(jī)的結(jié)合了活性炭的吸附作用和微生物的再生作用，這樣既對(duì)活性炭的使用周期起到了延長(zhǎng)的作用，也大大的節(jié)省了污水深度處理的開支。
3、煉油化工廢水處理的重要性
由于現(xiàn)代化生產(chǎn)工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的煉油化工數(shù)量增加，使工業(yè)廢水的排放量增多，這對(duì)所廢水排放的地區(qū)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。煉油化工廠需要排放的廢水一般含有大量的有毒物質(zhì)。煉油化工例如比較常見的一些含有金屬量較高的廢水。對(duì)人體以及動(dòng)植物有害的廢水，一旦排放到大自然中，就會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染，使動(dòng)植物的生長(zhǎng)和人的健康受到嚴(yán)重的威脅。如果不對(duì)廢水的處理進(jìn)行嚴(yán)加管制，工廠廢水通過(guò)河流進(jìn)入整個(gè)河流流域，又通過(guò)水水資源的流動(dòng)，流入一些種植地、莊稼地中，使廢水中的重金屬物質(zhì)密集在低洼地。廢水中的重金屬物質(zhì)，被人們所種植的莊稼吸收。如此一來(lái)，工廠所排放的固體廢棄物，污水，廢氣，最終造成的傷害對(duì)象還是人類。總的來(lái)說(shuō)，處理好工業(yè)廢水廢氣，對(duì)維護(hù)生態(tài)平衡、保護(hù)環(huán)境以及人類生存或和人體健康都具有十分重要的作用，是每一個(gè)生產(chǎn)工程負(fù)責(zé)人都應(yīng)該思考的問題。
4、工業(yè)廢水常用處理法
要處理好工業(yè)廢水的排放，首先要對(duì)工業(yè)廢水的排放和工業(yè)廢水的種類進(jìn)行分類。就我國(guó)的生產(chǎn)行業(yè)來(lái)看，工業(yè)廢水可以分為化學(xué)污染廢水和生物污染廢水。化學(xué)污染廢水中以一些有機(jī)物和放射物為主。通常可以在藥品生產(chǎn)、陶瓷生產(chǎn)等一些工廠中可以看到，所排放的污水呈黑色或者其他各種顏色，這說(shuō)明廢水中有較多的放射性物品，或者金屬物質(zhì)。生物污染，有微生物的排放和病原體的排放，常見的生物廢水污染可以體現(xiàn)在覆水體化上。過(guò)濾，沉淀，吸附等方式分離廢水中的固體物。這一種廢水處理方法環(huán)保且成本小，操作簡(jiǎn)單。但對(duì)廢水中有害物質(zhì)的處理也是有限的，不能徹底解決廢水中的一些化學(xué)物質(zhì)的污染，這就需要運(yùn)用化學(xué)處理法。一般使用沉淀劑進(jìn)行廢水中的離子分離。常見的沉淀劑有硫化物制劑、鋇鹽制劑等等。
5、活性炭吸附在煉油化工廢水回收利用中的應(yīng)用
5.1活性炭吸附實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)選用碳粒直徑為1.5～2mm的活性炭。要想排除大顆粒懸浮物影響活性炭的吸附效果的因素影響，需要先利用纖維束過(guò)濾器對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行預(yù)處理。選用直徑為70.0mm，過(guò)濾面積為38.47cm2，水流量為14L/h的活性炭過(guò)濾器。通過(guò)對(duì)2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0cm等六個(gè)不同厚度的炭層的水力停留時(shí)間和容積速度進(jìn)行測(cè)定，來(lái)考察COD、總硬度、Cl-、總固體等水質(zhì)指標(biāo)，見表1。
5.2試驗(yàn)結(jié)果
從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，活性炭樣品1對(duì)污水中的COD去除率最高，所以優(yōu)先選用1號(hào)產(chǎn)品。本次試驗(yàn)同時(shí)還測(cè)定了活性炭投加前后上清液總磷的數(shù)據(jù)，這是因?yàn)椴糠只钚蕴慨a(chǎn)品是使用磷酸法制備而來(lái)，可能會(huì)含有少量磷酸鹽，溶解到水中后會(huì)導(dǎo)致總磷升高。本次試驗(yàn)測(cè)得活性炭樣品1-3號(hào)投加前后總磷數(shù)據(jù)，均未有上升趨勢(shì)，符合試驗(yàn)要求。
5.3活性炭吸附性能實(shí)驗(yàn)
對(duì)活性炭進(jìn)行持續(xù)通水，檢測(cè)活性炭濾池中進(jìn)入和排出水的質(zhì)量，檢驗(yàn)活性炭的吸附能力和最大吸附量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):5L/h的水流量，15mm的炭層，5g的活性炭，7.064cm2的過(guò)濾器橫截面。
5.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
處理工業(yè)廢水時(shí)選用混凝過(guò)濾+活性炭吸附的處理方法可以有效處理廢水，特別是去除COD、氨氮的效果最佳，也大大降低了腐蝕速率。一方面體現(xiàn)了活性炭吸附較混凝過(guò)濾而言能夠起到高效的凈化污水的效果，另一方面也體現(xiàn)了使用某些預(yù)處理方法之后再使用活性炭可以提高活性炭的吸附效率，提高污水處理后排出的水的質(zhì)量。
6、結(jié)論
6.1活性炭吸附能夠很好地處理二級(jí)處理的煉油污水，特別是COD、總固體。可以將COD的去除效果提高至56.28%。但在去除電導(dǎo)率、Cl-、總硬度的過(guò)程中，表現(xiàn)不佳。
6.2混凝過(guò)濾+活性炭吸附比其他處理流程處理工業(yè)廢水的效果更佳明顯，特別是去除COD、氨氮和降低腐蝕速率的效果尤為突出。
結(jié)束語(yǔ)
活性炭因其強(qiáng)大的吸附功能廣泛應(yīng)用于煉油化工廢水處理行業(yè)，本文提及的僅為活性炭在深度處理中物理吸附作用的案例，然而針對(duì)各類較難處理的化工廢水，可以考慮對(duì)活性炭進(jìn)行相應(yīng)改性，使其發(fā)揮化學(xué)吸附效應(yīng)，從而去除難降解物質(zhì)。活性炭的改性研究將會(huì)在各類難處理廢水領(lǐng)域中具有一定應(yīng)用前景。由于活性炭?jī)r(jià)格普遍較高，所以研究如何收集回收水中已飽和的活性炭，并進(jìn)行加工循環(huán)利用，對(duì)于已采用活性炭投加工藝的污水處理廠具有重要意義。——論文作者：徐昕
