微孔过滤法回收废水中活性炭的研究

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　　用微孔过滤法回收废水中活性炭的研究梁文艳全成金毓岑（北京工业大学环境与能源工程学院摘要关键词研究和讨论了应用微滤法净化和回收废水中活性炭的工艺过程，在实验条件下获得最佳的工艺设计参数，取得了满意的回收效果。

　　微孔过滤回收活性炭引言活性炭生产过程中产生的废水含有大量的活性炭颗粒，目前对活性炭废水的处理，一般采用自然沉淀法。
　　有些小型工厂的废水甚至直接外排，不仅造成环境的污染，也浪费了资源。
　　沉淀法处理活性炭废水存在较大缺陷，主要是（l）活性炭回收率低，排水中仍含有一些细小的不易沉降的活性炭颗粒（2）沉淀池占地面积大，一个产量为侧X的活性炭厂，约需澎的沉淀池（3）工作环境较差，由于沉淀池的清泥设施常运转不理想，易造成沉淀池周围的脏乱差。
　　为此，我们探索了废水中活性炭回收的新工艺，即采用微孔过滤（F）的方法回收活性炭物料。
　　实验结果表明，用微滤法回收废水中的活性炭，可以有效地提高活性炭的回收率，使排水中各项指标低于废水排放标准，而且还可以大大地改善周边环境和工作环境，使工厂获得较好的环境效益经济效益和社会效益。
　　用微滤法回收废水中的活性炭的工艺流程如图所示，废水由泵打人微孔过滤器中，经过滤器过滤后排出，其中回流部分用于控制进水的压力和流量，当出水流量下降到一定值或过滤到一定时间时，停止过滤，进行反吹和反洗，活性炭泥水由排泥门排出。
　　主要装置台过滤器（巾支过滤元表各种过魂元件的性质元件组成材料特点由聚丙烯（超细纤维脱离过滤面积大过滤介质折叠而成高分子量聚乙烯）烧结成型聚丙烯（P）熔喷公称过滤精度耐压使用温流量（清水）尺寸规格度外径肠超细纤维制成一内径专利工艺实验实验工艺流程及装置阻力小无纤维脱离过滤面积大过滤效率高可杀菌消毒处理刚性好质量轻孔隙率较高可反冲洗再生无毒耐蚀具有较高的孔隙率阻力小，流量大过滤效率高纤维不易脱落具有过滤吸附和离子交换功能，孔径小，过水速度快，水头捐失小团丁令件，台自吸式清水泵，台配水槽，只压力表和个流量计。
　　过滤元件根据活性炭废水的特点，选择种不同材料结构和制作工艺的过滤元件进行实验，它们的性质见表表因素水平表水平过滤元件压力进水浓度配水槽水平图回收活性炭实验工艺流程图环境保护恕花召夕。
　　少l七综合利用，。
　　实验设计实验主要由两部分组成，一是正交实验部分，二是过滤元件再生稳定性实验部分。
　　在微孔过滤的过程中，除了过滤元件对过滤效果的影响外，根据初步实验，发现压力的影响较大，压力过高容易导致过滤元件的穿透或堵塞，压力过低，处理水量较小，除此人水的活性炭浓度对过滤的影响也较大，实际运行时车间产生的活性炭废水浓度存在一定变化。
　　为此，选择过滤元件压力和进水浓度为正交实验的三个因素，采用正交实验设计玩具体的因素和水平见表在正交实验中，过滤时间为而每记录一次流量，每ro而取一次出水水样。
　　根据正交实验结果，选择一个运行效果最好的过滤元件进衰正交实验方案及结果实验次数过滤元件压力进水浓度平均流量一3悬浮物浓度水通童一儿内乙2，妇行再生稳定性实验，即不断地过滤反洗过滤，以测定过滤元件运行的稳定性。
　　过滤时间为进水压力控制在最佳值。
　　实验过程中测定的总出水量，即净水产量，以及当净水产量分别为时的过滤时间。
　　实验结果和分析正交实验正交实验共进行了次，结果见表其中平均流量是指而出水流量的平均值，悬浮物浓度是指出水中活性炭浓度的均值，水通量是指单位时间单位面积的过滤元件所能处理的水量。
　　结果分析种类型的微滤元件对活性炭颗粒都具有很好的截留作用。
　　废水经过滤后，水中活性炭浓度都小于出水中基本看不见颗粒物。
　　（ 2）由于出水浓度近似相同，所以以水通量作为评价参数对正交实验结果进行分析表明，进水浓度影响最大，其次是压力，最后是过滤元件。
　　所以应尽量保持进水浓度的稳定，实际设计中可修建缓冲池并加搅拌以保证进水的稳定。
　　其中型微滤元件的水通量最大，即元件的水处理能力最好。
　　进水压力为时的水通量值明显比压力为时大，说明在低压过滤情况下，可采用压力进行过滤。
　　（4）出水中活性炭浓度都未检出，说明用微滤法回收活性炭可以近乎达到以上的回收率，反吹和反洗后的活性炭水可以用离心机或其它方式进行分离回收。
　　（5）从出水量流量随时间变化看，开始过滤时，流量急剧下降，后趋于稳定，然后流量下降缓慢，说明微滤法处理活性炭废水比较容易达到出水的稳定，利于废水的后序处理。
　　微滤元件的再生稳定性实验根据正交实验结果，选择微滤元件进行再生稳定性实验，共进行次过滤实验。
　　万活性炭颗粒粒径分布详见表可见，采用微滤法来分离回收活性炭颗粒是一种可行的方法。
　　一结论理论探讨膜分离方法包括微孔过滤超滤电渗析反渗透等等，微孔过滤中起分离作用的是微滤元件表面覆盖着微滤膜。
　　微滤膜截留作用因其结构的不同而有所不同，一般认为主要包括机构截留架桥作用吸附截留和网络型膜的网络内部截留。
　　当活性炭废水通过微滤膜时，机械作用使活性炭沉积在膜表面，随着沉积活性炭层的加厚。
　　逐渐形成一层滤饼，这些滤饼又进一步起到一种过滤作用。
　　另外一些细小的颗粒也可能会进人膜内，形成内部截留。
　　所以，在分离活性炭颗粒时，采用低压，就是为了较好的形成滤饼，避免细小的颗粒穿透微滤膜。
　　对活性炭废水，用圆盘离心式粒度分布仪进行的活性炭粒径分布结果显示，活性炭颗粒粒径的为卜m.
　　粒径大于协Z的颗粒占从实验结果看，微滤法对活性炭颗粒的截留回收接近以上，出水浓度中悬浮物小于北京市污水排放标准的其中在Pa的压力下，型元件的净水产量最大。
　　按照生产活性炭将产生废水，为水中活性炭浓度为计，一个年产量为活性炭由此年可回收约活性炭，约价值万元。
　　这不仅将大大节约资源，改善环境，还可带来一定的经济效益。
　　回收活性炭后的废水经进一步处理后，可回用于生产工艺中或作为其它用水。
　　达到水的循环利用。
　　这样处理活性炭废水符合现在欧美许多国家正在推广的清洁生产涵义，即对产品和生产过程持续运用整体预防的环境保护战略，提高原材料和能源的利用率，减少各种污染物的产生量和排放量，达到无废或低废排放。
　　用微滤法回收废水中的活性炭为活性炭厂实现清洁生产提供了先决条件。
　　参考文献略城市空气污染预报方法及其应用技术研究通过鉴定城市空气污染预报是一项复杂的系统工程，是当今环境科学研究的热点。
　　由中国环境监测总站与中国科学院大气所天津市环境监测中心沈阳市环境监测中心等单位完成的二城市空气污染预报方法及其应用技术研究课题月日前通过国家环境保护总局组织的签定。
　　该课题借鉴吸收国内外的先进的预报模式，结合我国城市空气质量实测情况，采取两条腿走路的办法，研究开发了适合我国城市的动力学数值预报和统计学预报方法，在试点城市建立了预报运行软件系统。
　　污染动力学数值预报方法考虑的因素全面，科学性强，能作出准确率较高的污染物浓度时空预报统计学预报方法简便，系统人机界面友好，成本低易普及，具有较高的准确率，具有中国特色。
　　两种预报方法在天津和沈阳的应用效果较好。
　　由中国科学院陶诗言院士黄荣辉院士和中国工程院任阵海院士等国内著名专家组成的评审委员会认为，采取动力学数值预报方法和统计预报方法并举的方针是符合我国国情的，课题研究的两种预报方法系统运行平稳可靠。
　　该课题研究成果达到国内领先水平和国际先进水平，具有较好的推广应用前景。