活性炭和聚丙烯酰胺在水處理中的應用

深度水處理技術應用

3.1 使用活性炭吸附

活性炭技術就是對石墨微晶表現(xiàn)出的不同孔徑結構所具有的物理吸附能力,并且其表面分子之間具有相應的作用力,對有機污染分子加以吸附。活性炭則具有穩(wěn)定物化性能、容易得到、便宜以及比表面積大等顯著優(yōu)勢,在污水處理中的應用具有顯著的特征。結合材料制備來分析,其包括煤質炭、果殼炭、骨質炭等,其中果殼炭因為孔徑小備受關注。結合材料存在的不同形態(tài)還能夠將活性炭劃分為纖維碳、顆粒碳、粉末活性炭等,通過將粒度、pH值、表觀密度、漂浮率等作為具體的物理指標,并且將其對亞甲酸藍、碘等吸附質測定當成主要的化學指標。供水處理活性炭具有機械強度高、穩(wěn)定化學性質等特征,滿足我國相關行業(yè)規(guī)定的標準,在實際使用過程中很少選擇單一活性炭來處理,大都是將活性炭和其他不同的深度處理技術聯(lián)合進行使用。例如比較成熟的臭氧生物活性炭處理技術,這一技術就是通過直接進行臭氧處理,將高分子有機物分解成分子較小的物質,然后利用生物活性炭濾池來對臭氧進行吸附,從而產(chǎn)生各種小分子產(chǎn)物,這就能夠彌補臭氧處理難以解決的小分子有機物缺陷,讓生物活性炭對有機物的吸附量得到提升,還能夠延長其工作壽命。

3.2 臭氧法

臭氧具有氧化性，可對污染物進行氧化分解，且具有除臭、脫色、殺菌等作用。臭氧zui終被還原成氧氣，不存在二次污染，臭氧法基本流程見圖1。采用臭氧法對某焦化廠的焦化廢水進行了處理研究。研究表明，臭氧對COD、酚及色度的去除率分別可達91%、99%及98%。通過控制單因素變量，增加O3進氣量和反應進行時間，可提高各項污染物氧化分解程度。利用臭氧對經(jīng)生物處理后的殘剩污染物進行了催化氧化。實驗結果表明，O3濃度越大，流速越快，TOC去除率越高，對廢水色度的脫除越明顯，加入催化劑（Cu2+、Co2+、Fe2+、Mn2+）以后，廢水色度脫除的時間變短，出水接近無色。臭氧法具有氧化性強、效率高、不產(chǎn)生污泥等優(yōu)點，同時此工藝前期投資高，消耗大，操作過程嚴格，本身也存在不穩(wěn)定、易分解等缺點。

聚丙烯酰胺主要用于造紙工業(yè)、三次采油、水處理、固液分離、 污泥脫水和體系增稠，隨著聚合技術的發(fā)展，聚丙烯酰胺已由zui初干粉（膠體）發(fā)展成為現(xiàn)在的干粉、膠乳和微膠乳三種形式。八十年代獲得工業(yè)化生產(chǎn)的聚丙烯酰胺膠乳產(chǎn)品，其發(fā)展速度相當快，在歐美發(fā)達國家，其生產(chǎn)規(guī)模占已聚丙烯酰胺總量的70～80%.九十年代發(fā)展的聚丙烯酰胺微膠乳仍處于試驗階段，許多技術問題仍有待解決，近幾年的研究極為活躍，可以預計在不久的將來聚丙烯酰胺微膠乳產(chǎn)品將實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

　　我國為數(shù)眾多的企業(yè)生產(chǎn)聚丙烯酰胺干粉，有些科研單位曾經(jīng)試制過膠乳產(chǎn)品，但產(chǎn)品主要性能指標如固含量和穩(wěn)定性方面與*水平差距較大，難以與干粉產(chǎn)品競爭，而微膠乳產(chǎn)品則處于實驗研究階段。

　　隨著三次采油、廢水處理和功能性造紙?zhí)砑觿┑刃袠I(yè)的技術進步，對聚丙烯酰胺的需求量大幅度增加。聚丙烯酰胺干粉產(chǎn)品具有生產(chǎn)技術簡單且產(chǎn)品分子量高的特點，在使用過程中存在著溶解時間長和易受攪拌剪切降解，需配備專門的干粉溶解裝置等弊端，且在生產(chǎn)和使用過程中易產(chǎn)生粉塵飛揚，危害操作者身體健康和對環(huán)境造成污染。膠乳產(chǎn)品具有溶解速度快和使用方便的特點，受到了用戶的歡迎，但由于膠乳產(chǎn)品系聚丙烯酰胺微小膠粒懸浮在油相中的熱力學不穩(wěn)定物系，長期放置易發(fā)生分層現(xiàn)象。而近十年來發(fā)展起來的聚丙烯酰胺微膠乳是透明或半透明的油水雙連續(xù)相體系，具有高度穩(wěn)定性，但丙烯酰胺反相微乳液的形成條件嚴格，微膠乳產(chǎn)品存在分子量較低和乳化劑含量過高的缺點。