工業污水治理和粉末活性炭

沈善明 朱豐金

（上海三明蒸發干燥研究所，上海 200232）

工業污水治理和粉末活性炭關系密切[1]，應用得好可事半功倍。粉末活性炭和顆粒活性炭一樣，可熱再生循環利用許多次，能發揮粉末活性炭對特殊水質的治理取得比其它任何治理方法無法取得的技術經濟效果。很多年前，國外早就研究粉末活性炭＋活性污泥法聯合使用的方法，并緊密結合熱再生剩余活性污泥中的廢飽和粉末活性炭，進一步顯示出獨特的優點。

聯合使用粉末活性炭和活性污泥法可使原來的2級處理起到接近3級處理的效果。此法的優點是：

（1）利用活性炭吸附和微生物作用兩種互補效果，提高BOD和COD的去除率；

（2）即使揮發性懸浮固體含量較低和水溫較低的條件也能充分進行，對于活性污泥不能去除的顯色成分或有毒質也可去除；

（3）能有效去除洗滌劑等物質，減少曝氣池和排出口的泡沫；

（4）水質和水量發生較大波動也能取得穩定的處理效果；

（5）增加好氣消化能力；

（6）改善污泥沉降性，容易提高既有活性污泥裝置的處理能力。

推舉此技術方法的原因，是即使在結合活性污泥＋粉末活性炭的治理方法時也牢牢抓住粉末活性炭熱再生循環利用的技術不放，既顯著提高了出水質量又降低了廢水治理的成本。據報道，連帶剩余活性污泥和粉末活性炭一起高溫再生（950～1 010 ℃），不但廢粉末活性炭得到了再生，而且能使活性污泥中的有機污染物產生新的粉末活性炭。

在此不能不想到在我國個別的大型石油化工廠，也采用在生化曝氣池中投加粉末活性炭，可惜的是最后將活性污泥和混在其中的廢粉末活性炭都一把火燒掉，為了燒掉含水的活性污泥和廢粉末活性炭，還專門引進了流化床焚燒裝置。

對比循環利用和一把火燒掉，前者可生生不息，投一次粉末活性炭可長時期發揮活性炭的作用，從而大幅度提高出水的質量，后者則每天要投新粉末活性炭而花費大量的費用。大的石油化工企業在經濟上能承擔得起粉末活性炭的浩大費用，大多數中小工廠因經濟承受能力所限而只能放棄采用投加粉末活性炭的技術和方法。這就是反映目前我國工業污水治理落后的現狀。

1 需改變落后面目

粉末活性炭在我國幾乎都采用一次性應用，合成藥品和淀粉糖脫色精制后的廢粉末活性炭量一年達數萬噸之巨，可惜均都淪為了廢物作垃圾處理。將混有大量剩余活性污泥的粉末活性炭理所當然被認為廢物。事實上，只要藥品和淀粉糖的脫色精制過程中，不要摻入作助濾劑的無機物，就很容易予以熱再生[2]，即使含大量剩余活性污泥的廢粉末活性炭也同樣可予以熱再生，并早有較具體的熱再生資料予以介紹。

我們的水資源很短缺，習慣于取“上游”清水，將不徹底不達標的治理出水排放“下游”，除非取水于三江源頭，我們哪里還有上游和下游之分。因工業污水處理裝置的排水量大并且出水水質差，已遠遠超出大江大河的自凈能力，其結果自然都在自欺欺人。唯一的辦法是從我做起，提高水的利用率，每個廠花最少的錢最大限度地提高出水質量，否則害人害己。

2 建議普及粉末活性炭＋活性污泥聯合處理工業污水

現在工業廢水已普及生化二級處理。要將生化處理的出水普及活性炭深度吸附處理，很不現實。而在現有生化二級處理的基礎上，采用投加粉末活性炭于活性污泥池，除不需要改造流程設施外，再結合含廢粉末活性炭的剩余活性污泥熱再生，所花的費用極低，而效果顯著。特別是那些合成藥和染料生產廠生化性很差的工業污水，經生化處理后極難去除的有機物質，可能更適應粉末活性炭的吸附去除。如果工業廢水處理普及投加粉末活性炭，全國千萬個工業，污水處理裝置出水都得到提高，其意義就非同小可。

現已證實含粉末活性炭的剩余活性污泥不同于一般的剩余活性污泥，很易過濾，因經過濾后的含粉末活性炭和水的剩余活性污泥要進行1 000 ℃左右的粉末活性炭熱再生處理。從熱量平衡觀點考慮，燃燒剩余活性污泥的熱量已達到1 000 ℃的溫度，但濾餅中水的蒸發和過熱所需的熱量很大，會產生很不利的影響。所以，在進行熱再生之前應將剩余活性污泥干燥脫水。經實踐證明，含粉末活性炭的剩余活性污泥在加熱干燥過程中無粘壁性而容易干燥。

3 粉末活性炭＋活性污泥生化處理流程介紹

由圖1可知，改一般生化處理裝置為投加粉末活性炭的生化處理裝置，需要增加的是剩余活性污泥干燥機和熱再生器。事實上剩余活性污泥要焚燒處理的話，從節能觀點也應該先將剩余活性污泥進行先干燥后再焚燒，所以，設污泥干燥機并不是額外負擔。當然，設熱再生器是改造所必需。如果不考慮從熱再生回收再生產生的熱量而增加廢熱鍋爐，則熱再生器是由耐火材料砌筑，投資會很低。

熱再生溫度高達1 000 ℃，所以，熱再生裝置也可以說是剩余活性污泥的無害化處理裝置。剩余活性污泥經1 000 ℃高溫度熱分解后，有機物全部無害化炭化和燒卻，并使廢飽和粉末活性炭得到再生活化。特別是在1 000 ℃高溫過熱水蒸汽和嚴格控制含氧的條件下，可使部分有機污染物轉化為活性炭，這部分新生的粉末活性炭可起到補充粉末活性炭的積極作用。這是1 000 ℃高溫度熱再生的最大最有利特點。如果能按此條件進行，則粉末活性炭就可以很少補充或不補充。

事實上，在我國的合成藥和精細化工產品脫色精制每年有數萬噸廢粉末活性炭產生并淪為廢物垃圾。所以，即使需要補充粉末活性炭，也完全可以利用流程特點，用這些廢粉末活性炭來替代新粉末活性炭投加于生化曝氣池中，即可一樣地替代新粉末活性炭。

4 結束語

粉末活性炭＋活性污泥生化聯合治理并對含飽和廢粉末活性炭的剩余活性污泥進行高溫熱再生，國外權威機構早就將資料公開，憑筆者對粉末活性炭熱再生的膚淺認識，認為這些資料極具參考價值。為了以最小的付出提高生化水處理的出水質量，就應該利用和參考國外資料，通過實踐和研究來改造我們成千上萬既有的污水治理裝置。

筆者希望能與幾個既有生化處理裝置的生產廠無償合作，今后以這幾個生產廠為主體，花很少的費用進行實踐研究，并將實踐成果普及國內的各工業廢水處理裝置，為國家的環境保護事業貢獻力量。

[1] 任耐昌.活性炭水處理技術[M].黑龍江：黑龍江科學技術出版社，1983.

[2] 沈善明.再談廢粉末活性炭的熱再生[J].醫藥工程設計，2012，33(3)：15-17.