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活性炭吸附處理高COD染色廢水
發布時間：
2023-05-26
現代紡織印染行業常用的染料種類繁多。有不同類型的染料，例如酸性染料、活性染料和分散染料，分別用于動物、植物和人造纖維的染色。染料的化學性質差異很大，一些染料及其衍生物對環境危害很大。染色過程中廣泛采用的節水策略經常由于化學需氧量(COD)過載而導致工廠的生物廢水處理裝置失效。為了處理這個問題，研究了一種可再生的吸附-氧化工藝來處理COD，主要使用高度納米孔活性炭作為COD吸附劑。
現代紡織印染行業常用的染料種類繁多。有不同類型的染料，例如酸性染料、活性染料和分散染料，分別用于動物、植物和人造纖維的染色。染料的化學性質差異很大，一些染料及其衍生物對環境危害很大。染色過程中廣泛采用的節水策略經常由于化學需氧量(COD)過載而導致工廠的生物廢水處理裝置失效。為了處理這個問題，研究了一種可再生的吸附-氧化工藝來處理COD，主要使用高度納米孔活性炭作為COD吸附劑。
本研究提出分兩步處理高COD染色廢水：一是用活性炭吸附染料，二是用高劑量過氧化氫處理吸附的染料。由于COD飽和活性炭的水較少，過氧化量可以顯著減少。此外，精確的過氧化物劑量可以去除活性炭表面吸附的COD，同時對活性炭結構的破壞小，從而可以重復使用再生活性炭。為了測試所提出的可再生吸附-氧化處理的適用性，收集了高COD進水并用于檢查活性炭的性能，以及pH和溫度的操作吸附條件。
活性炭吸附COD染色廢水
對于活性炭吸附，使用0.1至5g活性炭從60mL染色廢水中去除的COD百分比如圖1A所示。活性炭量越大從廢水中去除的COD越多。使用5克活性炭，COD去除率達到60%以上，并且可能無法實現更高的去除率，因為活性炭不會吸附纖維碎片或染色化學品團塊等較大的顆粒。圖1B顯示了COD濃度(Ce)與吸附容量(qe)與Ce的關系圖。由于線性關系符合Langmuir等溫線，因此相應的大吸附容量(qmax)，等于擬合線斜率值的1，等于0.165。0.9992的高R2值表明所采用的Langmuir模型具有良好的擬合度。這些結果表明，使用活性炭去除測試60mL廢水中50%COD是可行的。COD減少50%將使微生物消耗活性污泥池中可緩慢生物降解的分散染料的水力停留時間大約增加一倍。
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