污泥活性炭对焦化废水中COD的深度处理

摘要:以污水厂脱水污泥、锯末和焦油的混合物为原料,采用ZnC l2和KOH为活化剂制备出过渡孔发达、强度大的污泥活性炭S-AC(ZnC l2)和S-AC(KOH),并将其应用于焦化废水生化出水中COD的深度处理。结果表明:2种吸附剂对焦化废水中COD的吸附行为均符合Langmuir等温方程,吸附量随着温度的升高而增大。伪二级方程可较好地描述2种吸附剂对COD的吸附行为,静态动力学数据结果符合液膜扩散方程,液膜扩散为吸附过程的主控步骤。动态吸附与脱附研究表明:吸附流速为10 BV/h(BV为吸附剂装柱体积)时,S-AC(KOH)对COD的穿透吸附量和饱和吸附量分别为11.75 mg/mL和13.54 mg/mL;S-AC(ZnC l2)对COD的穿透吸附量和饱和吸附量分别为12.46 mg/mL和14.53 mg/mL;以质量分数5%NaOH为脱附剂,脱附流速为5 BV/h时,吸附剂的脱附率可达90%以上。 

关键词:污泥活性炭,COD,吸附,脱附,焦化废水

现阶段,国内焦化厂主要采用A/O法(缺氧/好氧工艺)法、A2/O法(厌氧/缺氧/好氧组合工艺)、SBR法(序批式活性污泥法)等生物脱氮工艺处理焦化废水,处理后出水COD质量浓度为200~300 mg/L,外观呈黄褐色且系统处理效果难以稳定,出水还需经深度处理后才能达标排放或回用[1]。

目前焦化废水的深度处理多采用絮凝法和吸附法。絮凝法采用水处理药剂进行混凝沉淀的污水处理,处理设施占地面积大,污染物仅从水中转移到污泥中,没有得到无害化降解,并产生后续污泥处理问题。吸附法采用活性碳等吸附材料,具有较高的去除效率[2],但价格昂贵,使用寿命较短,运行成本高。制备廉价的碳质吸附剂可避免目前吸附法的不足,国内外关于污泥活性炭已经做了大量的基础研究[3-5],但将其应用于焦化废水的处理未有报道。笔者通过添加锯末和焦油,改进制备工艺,获得综合性能优良的污泥活性炭,这不仅为污泥的资源化利用开辟了新的途径,也为焦化废水深度处理提供了技术支持。

1试验

1·1仪器、材料和分析方法

1)仪器:SK-2-10高温管式电阻炉、Spec-trum One傅里叶红外光谱仪、M icromeritics 

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