生物活性炭法深度处理印染废水及其生物毒性的表征

采用负载经驯化后微生物的活性炭深度处理实际印染废水,研究生物活性炭系统中存在的生物相及其降解有机污染物的作用,并表征了处理后印染废水的生物毒性.结果表明,生物相中含有草履虫、轮虫及钟虫等原生动物.随着运行次数的增加,活性炭反应器在运行5次后出水的COD、NH3-N及色度去除率骤降,但是生物活性炭处理后出水的COD、NH3-N及色度去除率缓慢下降.生物活性炭能很好地降解印染废水中的苯酚类和稠环芳烃污染物.本研究中生物活性炭反应器对氨氮和COD的去除符合一级动力学方程,去除动力学常数分别为1.02和0.96.经过生物活性炭的处理可以将印染废水的生物毒性降到适于小球藻生长的水平.     

生物炭对邻苯二甲酸二甲酯在土壤中自然降解和吸附行为的影响

为了解生物炭应用于邻苯二甲酸酯污染土壤修复的可行性,选择邻苯二甲酸二甲酯作为目标污染物,以花生壳为原料制备生物炭,通过室内模拟试验研究生物炭对邻苯二甲酸二甲酯在土壤中自然降解和吸附行为的影响。结果表明,未添加与添加生物炭土壤中邻苯二甲酸二甲酯的自然降解过程均遵循一级动力学方程,生物炭含量0.5%和1.0%的土壤中邻苯二甲酸二甲酯的半衰期分别延长2.185 d和4.151 d,表明添加生物炭会不同程度地延缓土壤中邻苯二甲酸二甲酯的自然降解;在不同的生物炭含量水平下,土壤对邻苯二甲酸二甲酯的吸附均能很好地符合Freundlich方程所描述的规律,生物炭含量0.1%、0.5%和1.0%土壤的吸附常数Kf分别为35.647、45.830和57.649,显著高于对照土壤(7.793),表明土壤对邻苯二甲酸二甲酯的吸附作用随生物炭含量增加而显著增强。     

印染废水生化出水中各类有机物在小型活性炭床吸附过程中的去除效果

采用连续流活性炭炭床处理印染废水生化出水,通过XAD-8/XAD-4吸附树脂将印染废水生化出水中的溶解性有机物分为4类:疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质和亲水物质,采用超滤膜法测定水样的分子量分布,对印染废水生化出水中不同种类以及不同分子量大小的有机物在煤质炭、椰壳炭2种活性炭动态实验处理过程中的去除特性进行研究。实验结果表明,2种活性炭对该水样中的有机物均有明显的去除效果,其中以煤质炭的处理效果较优。煤质炭吸附疏水性和亲水性有机物均有明显的处理效果,对非酸疏水物质和弱疏水有机物的吸附效果较差。煤质炭对分子量<10 k的小分子有机物的吸附效果对实验结果的贡献较大。     

超声对生物活性炭处理复杂染料废水的影响

采用超声和生物活性炭处理复杂染料废水,探讨超声对生物活性炭降解复杂染料废水的影响机理。结果表明,超声/生物活性炭处理效果优于生物活性炭,运行10d,COD降低较快,达到20.5mg/L,低于生物活性炭处理的39.8mg/L;色度为136倍,远低于用生物活性炭处理的217倍;BOD5最终降为2.57mg/L。紫外光谱和气相色谱分析表明,复杂染料废水中含有烷类、酚类、醛类、脂类、苯类等有机物,超声/生物活性炭处理可使这些有机物种类明显减少,仍存在的有机物浓度也大幅减少,而且部分有机物的分子结构由复杂转化为简单。这表明,超声处理可以促进染料废水中复杂有机物分子结构向简单转化,增强生物活性炭对复杂有机物的降解能力,从而大幅降低复杂废水的BOD5、COD和色度。     

生物活性炭（BAC）法处理中小型企业染化废水试验研究

本文介绍利用生物活性炭(BAC)法处理染化废水的试验研究。1989年下半年,经过四个月的模拟装置的运行实验,结果表明,由于活性炭的吸附和微生物的降解协同作用,炭表面容易成膜,微生物生长稳定,系统容易操作和控制,净化水水质基本达到国家排放标准,对水生生物几乎没有毒性,特别适用于乡镇有毒的染化废水的处理。试验证明了生物再生活性炭作用的存在,并推导出推流式BAC工艺的动力学模型。     

活性炭吸附对印染废水深度处理的研究

活性炭吸附处理可使印染废水生化出水符合直接排放或回用的标准.对不同活性炭进行性能指标测试,据此筛选出对大分子有机物吸附性能较好的3种不同材质的括性炭(混合炭、原煤炭和果壳炭),并进行吸附容量实验.同时,考察不同空床接触时间(EBCT)下的微型快速穿透(MCRB)实验.结果表明,果壳炭在3种备选炭中COD去除率和活性炭吸附容量利用率最高;1个大中型炭柱中的EBCT为20 min的果壳炭床至少可以连续使用8 d才需更换新炭,而后置炭床的串联会保证出水在8 d后继续达到<纺织染整工业污染物排放标准>(GB 4287-1992)中一级排放标准(COD<50 mg/L).     

生物炭固定化解磷菌对Pb2+的吸附特性

以小麦秸秆和活性污泥为原料,在3种温度下热解制备生物炭,使用傅立叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对其结构和性能进行表征,探究了以不同生物炭为载体,以解磷菌为固定化菌株制备的固定化微生物对Pb~(2+)的吸附能力,同时研究了吸附时间和热解温度对固定化微生物吸附Pb~(2+)的影响。结果表明:小麦秸秆生物炭较活性污泥生物炭的表面官能团更为丰富,且小麦秸秆生物炭的芳香化程度随热解温度升高而增加;随着热解温度的升高,小麦秸秆生物炭的微孔逐渐发展,孔壁变薄,孔隙结构更为发达;以700℃热解的小麦秸秆生物炭为载体制备的固定化微生物(IBWS700)对Pb~(2+)的吸附量最高,对Pb~(2+)的吸附量可达89.39mg/g;IBWS700对Pb~(2+)的吸附动力学符合准二级动力学方程;IBWS700对Pb~(2+)的吸附可以用Langmuir模型较好地拟合。     

颗粒活性炭吸附去除水中三氯乙烯的研究

通过吸附容量实验及微型快速穿透(MCRB)实验,考察了7种活性炭对水样中三氯乙烯(TCE)的去除效果.结果表明,表征活性炭对小分子化合物吸附容量的苯酚值可以预测各种活性炭对TCE的吸附容量;国内常用炭型对TCE的吸附性能与国际常用炭型相当.性价比更高;不同TCE初始浓度及低浓度甲醇对TCE吸附容量没有明显的影响,而自来水中天然有机物(NOM)的竞争吸附作用会降低活性炭对TCE的吸附容量;MCRB实验数据提供了较为准确的TCE平衡吸附容量.验证了各种活性炭对TCE的相对吸附容量,并显示使用2个串联活性炭炭床可以提高吸附容量利用率,节省处理费用,确保出水达标.     

焦化废水生物处理尾水的活性炭吸附及条件优化研究

国内焦化企业废水生物处理尾水中COD、色度等指标超标的现象大多是由残留的难降解有机物造成的。针对这种现象,通过采用不同种类和孔结构的活性炭、改变炭表面化学性质、优化吸附环境3种方式对生物处理尾水中的COD成分进行强化吸附,考察炭型、表面化学性质及pH值等因素的影响,以明确焦化废水吸附法深度处理的合理炭型及其优化的条件。把已稳定运行的1 320 m3/d处理规模焦化废水A/O/H/O工艺实际工程生物处理尾水作为研究对象,试验了13种活性炭品种的吸附去除COD及色度的效果,发现甲基蓝值和丹宁酸值大的炭型其吸附容量高;而某一种炭样的吸附特性实验中,不同化学改性时表面酸性官能团含量少的活性炭有利于提高其吸附容量,低pH值条件的吸附能力高于碱性条件,曝气混合方式能够缩短吸附平衡时间。经过优选的活性炭在适宜的反应条件下能够将焦化废水生物处理尾水中的COD值及色度值分别降低至60 mg/L及20倍以下,在较低的运行费用条件下使出水达到工业循环冷却水的水质要求。     

生物炭基固定化菌剂对石油类污染物的高效降解

以生物炭为载体,采用吸附法制备固定化菌剂,通过分析不同材料生物炭的结构差异,探讨了不同生物炭的结构在固定化中的影响机制。SEM和EDS分析表明,降解菌主要固定在生物炭表面。生物炭内含有C、N和P成分,能为降解菌提供营养物质。生物炭的多孔结构能促进石油污染物的降解。结果表明,经玉米芯和秸秆生物炭固定化后F-3、R-7及其混合菌的除油率显著提高,分别为41.7%和29.5%、52.5%和42.8%、63.8%和53.2%。玉米芯生物炭固定化菌剂的除油率比秸秆生物炭固定化菌剂高10.6%。玉米芯生物炭表面比秸秆生物炭粗糙,其固定的微生物量为4.2×1010cfu·g-1,固定效率达71.2%;秸秆生物炭固定的微生物量为2.5×1010cfu·g-1,固定效率为57.6%。固定化菌剂的最佳制备条件为:选择500℃下热解3 h的玉米芯生物炭为载体,微生物接种量为10%,载体投加量为10 g·L-1,置于35℃、130r·min-1摇床中固定18 h。     

厕所污水回用脱色方法及机理研究

采用投加粉末活性炭对经膜生物反应器处理的厕所回用水(膜出水)进行脱色.对厕所回用水中色度物质的成分及分子量分布,对选定高效适用的活性炭及活性炭对厕所回用水中色度物质的去除机理进行了探讨.试验结果表明,使膜出水显色的物质是一类在紫外区有明显吸收或有特征吸收峰的有机物,且大部分物质分子量分布在6～60 KD的范围内.在选定有高效脱色效果的活性炭时,要综合考虑活性炭的亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率2个指标,其中焦糖脱色率有着更重要的意义.厕所回用水脱色是对其各个分子量区间颜色物质去除效果的总和.     

酸析-活性炭纤维吸附预处理精制棉黑液

采用酸析-活性炭纤维吸附工艺去除精制棉黑液中的有机物,先用酸析法去除木质素,再用活性炭纤维吸附黑液中的剩余有机物。采用紫外-可见(UV-vis)吸收光谱、傅立叶转换红外吸收光谱(FTIR)和明亮发光菌水质急性毒性法等手段分析处理前后的精制棉黑液。研究表明,黑液中主要有机成分为愈创基(G-)和羟苯基(H-)木质素。在pH为2.0,活性炭纤维用量为90 g/L,温度为40°C,吸附时间为5 h的条件下,COD去除率可以达到85%。活性炭纤维对酸析后精制棉黑液的吸附热力学符合Redlich-Peterson经验吸附模型,吸附动力学符合伪二级动力学模型,吸附为吸热过程。酸析-吸附过程使精制棉黑液急性毒性去除率达到95%以上,为后续生物法处理提供了有利条件。     

活性碳纤维吸附甲苯废气吸附等温方程的研究

研究了固定床吸附器中粘胶基活性碳纤维(viscose rayon-based ACFs)吸附甲苯废气的特性,通过实验测定活性碳纤维吸附不同浓度甲苯废气的穿透曲线,作出等温吸附曲线,根据实验数据拟合出几个吸附平衡方程,并与实验结果进行比较.实验结果可为工业设备设计提供参考.     

活性碳纤维吸附甲苯废气吸附等温方程的研究

研究了固定床吸附器中粘胶基活性碳纤维（viscose rayon-based ACFs）吸附甲苯废气的特性，通过实验测定活性碳纤维吸附不同浓度甲苯废气的穿透曲线，作出等温吸附曲线。根据实验数据拟合出几个吸附平衡方程，并与实验结果进行比较。实验结果可为工业设备设计提供参考。     

烧结纤维承载活性炭复合材料在苯蒸气脱除中的应用

以8μm的镍纤维和煤基活性炭为原材料,通过抄制和烧结工艺制备了烧结纤维承载活性炭粉末复合材料。为了减轻床层总重量,将这种材料和通常的颗粒状活性炭进行联合装填形成复合层,并进行了苯蒸气的吸附穿透实验。利用Wheeler方程对床层的饱和吸附容量和吸附速率常数进行了测定。结果表明,在相同的测试条件下,联合装填层比单独的颗粒炭装填层具有更好的苯蒸气脱除性能;对两种床层而言,其各自的饱和吸附容量是一个不随比速而变化的常数,而随着气流比速的增加,两种床层的吸附速度都呈增加的趋势。     

四种净水工艺对水源水微量有机物去除的研究

以UV254和CODMn代表饮用水源水中有机物替代指标.对常规处理、生物陶粒预处理、生物滤池、生物活性炭(BAC)、颗粒活性炭(GAC)、纳滤和光催化氧化进行组合,形成不同的处理流程,研究各流程对UV254和CODMn的去除效果.结果表明,各工艺流程都有一定的处理效率,其中以生物滤池和纳滤为主的组合流程处理效果最佳.此流程对UV254的去除率接近100%,CODMn的去除率达到78.6%,大大提高了饮用水的安全性.     

可吸附有机卤化物的深度处理实验研究

可吸附有机卤化物（AOX）是人为污染的重要标志之一,北京高碑店污水处理厂二级出水中约90％的AOX为可吸附有机氧化物（AOCl),研究了自氧氧化,粒状活性炭吸附,粉末活性炭吸附3种深度处理工艺对二级出水中AOX的去除作用,臭氧的氧化反应最多可去除约38％的AOX,粒状活性炭床可运行3200床体积,吸附容量为0.14mgAOX/g GH-16型活性炭,投加木质粉末活性炭200mg/L及25mg/L的聚合氯化铝,能去除24．7％的AOX。     

活性炭吸附有机蒸气过程中的初始浓度测定

以PTA生产尾气为实验体系，讨论了在活性炭对有机气体动态吸附过程中，有机气体初始浓度的三种测定方法，即气相色谱法、吸附称量法和气体方程计算法。结果得出，吸附称量法误差最小，其次是气体方程计算法，误差最大的是气相色谱法。     

Kinetics of benzene adsorption onto activated carbon

An activated carbon bed adsorption process is influenced by the adsorbents' characteristics, volatile organic compound (VOC) characteristics, and process conditions. In the literatures, the adsorption processes of the adsorbents and VOCs were usually considered to be in equilibrium. In this study, the VOC adsorption processes by activated carbon were considered to be a kinetic process, i.e. they are not in equilibrium. Then, isothermal adsorption curves and a small column experiment were simulated.     

活性炭固定床操作参数的优化

研究了操作参数对活性炭固定床处理有机废气的影响。温度升高，吸附容量下降。湿度的存在会减少活性炭对有机物的吸附容量。适当的操作气速为0.1-0.5m/s，在此范围内，气速与压降在对数坐标上呈线性关系。