活性炭在污水处理行业中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:
一、去除有机物
1. 吸附溶解性有机物:活性炭具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构,能够有效吸附废水中的各种溶解性有机物,如酚类、苯类、卤代烃、农药、染料等。这些有机物往往具有毒性、致癌性或难生物降解性,通过活性炭吸附可以显著降低其浓度,提高废水的可生化性。
2. 去除色度和异味:对于有色废水和带有异味的废水,活性炭能够吸附其中的色素和产生异味的物质,如腐殖质、单宁酸、藻类分泌物等,使废水的色度和异味得到有效去除,改善水质外观和气味。
二、去除重金属离子
活性炭表面含有丰富的官能团,如羧基、羟基、羰基等,这些官能团能够与重金属离子发生化学吸附作用,从而去除废水中的重金属离子,如铅、汞、镉、铬、铜、锌等。活性炭对重金属离子的吸附能力取决于多种因素,如活性炭的种类、表面性质、重金属离子的种类和浓度、废水的 pH 值等。
三、深度处理
1. 生物处理后出水的深度处理:在生物处理后的出水中,仍可能含有一些难以生物降解的有机物和微量的重金属离子等污染物。活性炭可以作为深度处理的手段,进一步去除这些污染物,使出水达到更高的水质标准。例如,在城市污水处理厂的深度处理中,活性炭吸附常常与砂滤、消毒等工艺组合使用,以确保出水能够满足回用或排放的要求。
2. 工业废水的深度处理:对于一些对水质要求较高的工业废水,如电子、制药、食品饮料等行业的废水,活性炭深度处理可以有效去除废水中的微量有机物、重金属离子和其他杂质,保证废水的回用质量或达到严格的排放标准。
四、应急处理
在突发环境污染事件中,活性炭可以作为一种快速有效的应急处理手段。例如,当发生化学品泄漏或污水排放事故时,可以将活性炭投加到受污染的水体中,迅速吸附其中的污染物,防止污染扩散,为后续的处理争取时间。
五、与其他处理技术结合使用
1. 与生物处理结合:活性炭可以与生物处理工艺结合使用,提高生物处理系统的性能。例如,在生物活性炭(BAC)工艺中,活性炭作为生物膜的载体,为微生物提供生长和繁殖的场所。微生物在活性炭表面形成生物膜,与活性炭协同作用,去除废水中的有机物和其他污染物。BAC 工艺具有处理效果好、抗冲击负荷能力强、占地面积小等优点。
2. 与膜分离技术结合:活性炭可以与膜分离技术(如超滤、纳滤、反渗透等)结合使用,作为膜前预处理或膜后深度处理的手段。活性炭可以去除废水中的大分子有机物、胶体物质、微生物等,减轻膜的污染,延长膜的使用寿命;同时,膜分离技术可以进一步去除活性炭无法去除的小分子有机物和离子,提高出水水质