活性炭吸附用于城市污水地下回灌技术的研究
论文类型 | 技术与工程 | 发表日期 | 1999-10-01 |
来源 | 《中国给水排水》1999年第10期 | ||
作者 | 皮运正,吴天宝 | ||
关键词 | 粒状活性炭 城市污水 地下回灌 Crittenden 模型 | ||
摘要 | 皮运正,吴天宝?(清华大学 核能技术设计研究院, 北京 100084) 摘 要: 通过静态吸附试验比较与Crittenden计算模型分析,选择GH—16型粒状活性炭对北京高碑店污水处理厂二级出水进行深度处理试验。结果表明:GH—16型活性炭的净化效果存在阈值,约25%的DOC不能被吸附,不被吸附的主 ... |
皮运正,吴天宝? 摘 要: 通过静态吸附试验比较与Crittenden计算模型分析,选择GH—16型粒状活性炭对北京高碑店污水处理厂二级出水进行深度处理试验。结果表明:GH—16型活性炭的净化效果存在阈值,约25%的DOC不能被吸附,不被吸附的主要是分子量>3000u的有机物。对以UV254表征的有机物去除效果最好,分子量<1000u的弱极性有机物易被微孔吸附且吸附容量大,对以AOX表征的极性有机物去除效果较差。二级出水经活性炭深度处理,出水的可生化性提高。活性炭柱可运行4000床体积,吸附容量为25mgDOC/g活性炭。 An Experimental Study on Activated Carbon Adsorption Used in Groundwater Recharge with Municipal Wastewater? Abstract: Using the secondary effluent from Gaobeidian Wastewater Treatment Plant, differe nt kinds of granular activated carbon (GAC) were studied for advanced treatment of the effluent. Results of adsorption isotherm test and Crittenden model analys is showed: GH-16 granular activated carbon had the best adsoption efficiency of organic substances characterized by the UV absorbance at 254 nm. The weak-polar organic compounds with molecular weight less than 1 000 u were easily removed an d the adsorption capacity was large. On the contrary, those with molecular weigh t more than 3 000 u were difficult to remove. The effluent from secondary settin g tank became more amenable to biological degradation after activated carbon fil tration. GAC bed could run for 4 000 bed volume and the adsorption capacity was 25 mgDOC/g carbon. ? 1 研究用水水质 以北京高碑店污水处理厂二沉池出水为研究对象,试验期间二沉池出水水质见表1。分析项目及方法见表2。
2 活性炭选择? 为了探求适于处理高碑店二级生化出水的粒状活性炭,对山西太原生产的ZJ—15型和北京光华木材厂生产的GH—16型两种粒状活性炭的吸附能力进行了静态吸附平衡试验。将不同重量的活性炭(0.0015~0.375g)加入150mL污水水样中,在2D—3X型水平振荡器上振荡,振荡时间24h,得图1所示吸附等温线。?
从图1吸附等温线和表3可看出,GH—16型活性炭更适于去除高碑店二级出水中的有机物。? 3 活性炭动态吸附试验 3.1 活性炭深度处理工艺
3.2 试验参数 4 试验结果及分析 4.1 活性炭对多溶质污水的吸附行为? 从图2可看出,活性炭对含有多种有机物质的污水其吸附行为明显不同于单溶质吸附行为。开始阶段去除率不是从100%开始,大约38%的COD、25%的DOC、15%的UV254 及60%的AOX不被吸附。?
测量活性炭柱出水初始阶段的分子量分布,发现出水中分子量>3 000 u的DOC表 征有机物占总量90%以上,说明不能被GH—16型活性炭吸附的主要是大分子有机物。?
活性炭中孔径包括:孔隙有效半径>100nm的大孔、孔隙有效半径<2nm的微孔和孔 隙有效半径2~100nm的过渡孔[3]。从图2和表6知,活性炭对UV254去除率曲线 呈阶梯形,各阶段持续时间不同,这是活性炭中不同孔径吸附容量不同引起的。大孔及过渡孔可吸附分 子量较大的有机物,但GH—16型活性炭大孔及过渡孔比表面积仅占总量的5%,吸附容量小;微孔吸附分子量较小的有机物,其吸附容量大。当大孔及过渡孔依次饱和后,去除率就呈图2所示阶梯形。?
? 活性炭出水可采用井灌或土壤渗滤方式回灌入地下含水层,后者能进一步净化降解 水中的有机物。试验表明,活性炭柱出水DOC值为4.5mg/L时,经过3 m厚好氧土壤渗滤 回灌,土壤柱出水DOC<3mg/L,结果见表8。因而以活性炭柱出水DOC值等于4.5 mg/L作为活性炭柱理论运行终点。实际运行中 ,一根活性炭柱出水达到4.5mg/L时,出水进入另一根柱,两根串联,充分利用活性炭的吸 附容量,以出水与进水?DOC比值为0.9为运行终点,则活性炭柱可运行4000床体积 。此时活性炭吸附容量为25 mgDOC/g60mgCOD/g、0.14mgAOX/g。 活性炭的再生采用通用的热再生法,再生率可达95%左右。
5 结论 ①污水处理厂二级生化出水中有机物种类复杂,静态等温吸附试验与Crittenden计算模型的结果表明,GH-16型活性炭更适于去除高碑店二级出水中的有机物。? 参考文献:? [1]蒋展鹏,祝万鹏 .环境工程监测 [M]. 北京:清华大学出版社,1990. 作者简介:皮运正(1974- ),男,河南信阳人,清华大学在读博士生。 |
论文搜索
月热点论文
论文投稿
很多时候您的文章总是无缘变成铅字。研究做到关键时,试验有了起色时,是不是想和同行探讨一下,工作中有了心得,您是不是很想与人分享,那么不要只是默默工作了,写下来吧!投稿时,请以附件形式发至 paper@h2o-china.com ,请注明论文投稿。一旦采用,我们会为您增加100枚金币。