活性炭在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著工業(yè)的發(fā)展，包括石化、煤化工及印染行業(yè)等會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，和市政自來(lái)水生產(chǎn)不同，工業(yè)廢水一般成分復(fù)雜、差異較大，可生化性能很差，加之對(duì)于工業(yè)廢水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，一些廣為應(yīng)用的生化處理工藝，對(duì)我國(guó)水污染考核的主要指標(biāo)COD也很難達(dá)標(biāo)。

由于工業(yè)廢水污染物濃度含量高，活性炭尚未形成生物膜就會(huì)達(dá)到吸附飽和狀態(tài)，因此主要利用活性炭的吸附性能處理工藝廢水?；钚蕴课娇擅摮话闵幚砗臀锘幚韱卧y以除去的污染物，除了吸附諸多的物，也可以除臭、脫色及去除重金屬元素。與市政供水采用活性炭濾池不同，廢水凈化工藝一般采用活性炭倉(cāng)/罐。

利用活性炭處理工業(yè)廢水時(shí)，污染物的，活性炭吸附飽和周期較短，吸附飽和的活性炭實(shí)施，否則運(yùn)行成本太高。吸附飽和的廢水處理活性炭通常采用熱   工藝，熱   設(shè)備以多膛爐和內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐應(yīng)用   為廣泛。如果水處理量小，活性炭飽和周期長(zhǎng)，可設(shè)置多個(gè)活性炭倉(cāng)/罐切換使用，將飽和活性炭委托異地   后回用。如果廢水量大，活性炭吸附飽和周期短就需要采用就地   的方式。

吸附單元的核心由多組8m3的活性炭倉(cāng)組成，內(nèi)部填充的是2~8mm 顆粒狀煤基活性炭，布水器設(shè)計(jì)在活性炭倉(cāng)的底部，廢水由下而上通過(guò)活性炭床層，經(jīng)吸附過(guò)濾處理后從活性炭倉(cāng)上部匯集排出。由于污水中成分復(fù)雜的污染物較多，吸附過(guò)程中易于在活性炭表面板結(jié)形成包衣，因此設(shè)有反洗單元。

通過(guò)設(shè)在倉(cāng)底部的空氣泵將活性炭提到頂部的洗炭器，洗去膠體污染物后，靠活性炭自重返回活性炭倉(cāng)，洗炭廢水提升至回收沉淀池，回收水排放，污泥去污泥脫水間。利用壓縮空氣提升泵將吸附飽和的活性炭漿送至脫水器經(jīng)過(guò)初步脫水，接著由斗提機(jī)運(yùn)至濕炭倉(cāng)。濕炭倉(cāng)出料進(jìn)入內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行處理，處理后的活性炭經(jīng)過(guò)冷卻后送入干料倉(cāng)儲(chǔ)存， 終在水射器內(nèi)由壓力水作用經(jīng)過(guò)投炭器送回活性炭倉(cāng)?；钚蕴课郊盎剞D(zhuǎn)爐都是連續(xù)進(jìn)行處理， 處理后的活性炭能夠恢復(fù)90%的吸附性能。當(dāng)進(jìn)水COD質(zhì)量濃度為60 mg/L左右時(shí)，采用活性炭吸附工藝，出水小于45 mg/L的活性炭吸附飽和時(shí)間可大于100d。

活性炭(焦)干法煙氣凈化技術(shù)在20世紀(jì)50年代在德國(guó)和利用，隨后在日本推廣，并逐步在歐 、韓國(guó)及澳大利亞的燃煤電廠、燃煤鍋爐、鋼鐵燒結(jié)機(jī)、玻璃熔煉等應(yīng)用。此技術(shù)可在一套設(shè)備中一體化地脫除煙氣中的SO2和NOx，因此所用的活性炭也被稱為脫硫脫硝活性炭。由于活性炭的吸附性能，可協(xié)同脫除煙氣中的多種污染物，實(shí)現(xiàn)煙氣的寬譜凈化，且在煙氣凈化過(guò)程中耗水量少，可副產(chǎn)硫酸產(chǎn)品。

活性炭煙氣凈化裝置多是移動(dòng)床，需要有較高 的機(jī)械強(qiáng)度及磨損強(qiáng)度，活性炭外觀多是直徑9 mm，長(zhǎng)度10~15mm的柱狀。國(guó)內(nèi)煙氣凈化用活性 炭都是以煤為原料生產(chǎn)，相比于其他活性炭，其是通 過(guò)淺度活化制備而成，微孔尚未發(fā)育，比表面積 并不發(fā)達(dá)，為300~600 m2/g，但是耐壓、抗磨損性能 較好。除了活性炭的孔結(jié)構(gòu)，它的表面化學(xué)性質(zhì)也是影響其脫硫脫硝的關(guān)鍵因素。

隨著近年來(lái)霧霆問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重， 對(duì)于大氣污染物的要求越來(lái)越嚴(yán)格，強(qiáng)調(diào)控制大氣中的污染物排放限值，各個(gè)行業(yè) 加嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái)。近5年來(lái)，隨著相應(yīng)工業(yè)煙氣裝置的投入使用，煙氣凈化用活性炭產(chǎn)量呈現(xiàn)井噴狀態(tài)，是煤基活性炭發(fā)展快，生產(chǎn)增量較大的品種。

活性炭煙氣凈化工程多用于鋼鐵行業(yè)鐵前工序的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝及煙塵凈化。燒結(jié)機(jī)產(chǎn)生的煙氣量大，污染物的，并且煙氣溫度、濃度及含水量波動(dòng)較大，還含有二噁英、HCI、HF及重金屬等污染物。傳統(tǒng)的石灰石一石膏+NH3-SCR工藝，在滿足煙氣脫硫的基礎(chǔ)上，若要脫硝還需將大量煙氣重新加熱，熱量損耗太大；同時(shí)，此工藝無(wú)法將其他污染物一并脫除，所產(chǎn)生的廢水中重金屬等污染成分難以處置?；钚蕴吭跓煔鈨艋^(guò)程中不僅可聯(lián)合脫硫脫硝，同時(shí)其擁有的吸附一催化特性可一并脫除煙氣中的二唔英、HCI、HF及重金屬等污染物。目前國(guó)內(nèi)煙氣處理量較大的寶鋼湛江鋼鐵燒結(jié)工序活性炭煙氣凈化工藝流程。