印染廢水深度吸附處理的活性炭篩選

應俊輝 傅冰 王東明

摘要：指出了在嚴格管控印染企業規范背景下，地處“中國合成革循環經濟先進示范基地”的麗水印染企業必須提升印染廢水處理水平，實現廢水處理資源化。對3種活性炭吸附容量進行了測定，明確了活性炭工藝適宜投加量，并篩選確認了原煤炭為吸附工藝的首選吸附劑。

關鍵詞：印染廢水;活性炭;吸附法

中圖分類號：X703.1

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）14-0140-02

1引言

浙江麗水是我國革基布及合成革的主要生產基地之一，麗水經濟開發區目前有革基布印染企業12家，主要為革基布、彈力布等化纖布染色、后整理工藝。2017年，工業和信息化部對印染行業規范文件進行了修訂，形成并印發了《印染行業規范條件（ 2017版）》和《印染企業規范公告管理暫行辦法》，自2017年10月1日起實施，印染行業遭遇最嚴環保管控。作為“中國合成革循環經濟先進示范基地”的麗水經濟開發區，循環經濟得到深入開展，廢水處理資源化成為必然選擇，印染廢水的深度處理乃至回用已被明確要求。

當前我國印染廢水處理主要的發展趨勢是采用了新型的“生化十物化”工藝，吸剛、高級氧化、反滲透、曝氣生物濾池等多種方法單獨或組合工藝在印染廢水深度處理中均已有研究，但印染廢水水質狀況復雜，適應技術研究有待開展。針對麗水經濟開發區印染企業現有處理工藝以采用生化處理工藝為主的現狀，結合當地實際情況并充分考慮綜合效益，選擇活性炭吸附法對二級生化處理的印染廢水進行深度處理，開展活性炭類型篩選并對COD去除率和能否實現提標排放進行了研判。

2實驗材料和方法

2.1實驗材料

印染廢水水樣取自麗水某印染企業已生化處理后的二沉池出水，其CODcr為190 mg/L。

活性炭種類：原煤炭、木質炭、竹質炭，實驗選取粒徑小于200目的活性炭粉。將濾洗過的活性炭置于蒸餾水中沸煮2h，之后在蒸餾水中浸泡12 h，105℃下充分烘干，備用。

2.2實驗試劑

0. 25 mol/L的重鉻酸鉀溶液硫酸亞鐵銨標準溶液、硫酸一硫酸銀溶液（在75 mL濃硫酸中加入硫酸銀1 g）、硫酸汞（分析純）、試亞鐵靈指示劑、濃硫酸（分析純）、二次蒸餾水。

2.3主要儀器

SHA-B水浴恒溫振蕩器，BS224S型電子天平，101A -1電熱鼓風干燥箱、COD測定裝置。

2.4實驗方法

取200 mL CODcr為190 mg/L的水樣置于錐形瓶中，分別加入一定量的原煤炭、木質炭或竹質炭，在25℃的水浴中振蕩，每隔一段時間取出混合液進行離心分離，取上清液測定水中CODcr濃度，直至判斷吸附達到平衡。

3實驗結果和分析

3.1 活性炭的投加量影響

活性炭的投加量直接決定了吸附容量，投加量越大吸附總量就越大。原煤炭、木質炭和竹質炭這三種活性炭不同投加量對吸附的影響見圖1～3。

增大投加量可以有效提升吸附效果和吸附效率，這一規律在3種活性炭吸附實驗中都有同樣的表現。但吸附效率提升同時伴隨著運行成本的較大提升，綜合經濟效益值得商榷。特別是當活性炭投放到一定量以后，污染物濃度處于低水狀態，再一味增加活性炭的投加量，對提高去除率不再那么有效。如圖4所示，原煤炭的投加量增加，CODcr的吸附量反而下降，增加到6 g/L以后對吸附效率的改善已經微弱。

3.2活性炭的CODcr去除率對比

活性炭對CODcr的吸附速率，在開始的階段最快。24 h后溶液中的污染物濃度降低，吸附速率逐漸變緩，直至吸附達到平衡時活性炭喪失吸附能力。

在6 g/L的同等投加量條件下，如圖5所示，3種活性炭對CODcr去除率對比非常明顯，吸附能力從大到小依次為：原煤炭、木質炭、竹質炭。吸附劑的吸附能力與吸附材料的比表面積和孔徑分布有一定的相關性，原煤炭明顯在這方面要優于其他兩種類型。

4結論

通過活性炭吸附容量測定實驗，明確了活性炭工藝投加量較適宜用量。基于吸附量和吸附效率對比考慮，建議原煤炭4 g/L、木質炭8 g/L、竹質炭6 g/L，反沖洗周期設定60 h。

原煤炭在3種實驗活性炭巾對麗水某印染廢水生化出水中的CODcr去除率和吸附容量是最大的。同時考慮，原煤炭資源豐富、價格實惠，首選原煤炭吸附為原有工藝的深度處理改造切實可行。