范文飆 侯晶 閆鹍

摘 要：針對(duì)硝基苯類的有機(jī)物，利用活性炭吸附去除微污染原水中的有機(jī)物進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，活性炭對(duì)于硝基苯具有良好的去除效果，投加量為40mg/L時(shí)達(dá)到最佳去除效果。

關(guān)鍵詞：硝基苯；活性炭；吸附；砂濾

由于硝基苯的基本特性和極強(qiáng)的穩(wěn)定性，常規(guī)水廠的水處理工藝無(wú)法對(duì)其處理，即便采用活性炭吸附技術(shù)，也必須滿足低濃度的硝基苯[1-3]。否則，活性炭本身也不能百分百的去除硝基苯。因此，確定硝基苯的最大處理濃度、粉末活性炭的投加量，以及投加點(diǎn)位置選擇，為凈水廠處理原水硝基苯污染突發(fā)事件提供有效技術(shù)支撐。

1 研究方法

1.1 活性炭的基本特性

活性炭具有巨大的比表面積，其比表面積高達(dá)600～2000m2/g。優(yōu)質(zhì)的活性炭1g重量的比表面積相當(dāng)于1個(gè)足球場(chǎng)的面積。

活性炭含三類細(xì)孔分布，有效半徑為100～1000nm以上的大孔，2～100nm的過(guò)渡孔和2nm以下的微孔。微孔表面積占比表面積的95%以上，其活性炭的吸附量主要受微孔支配，具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性，并能選擇吸附氣相、液相中的小分子到大分子的各種物質(zhì)，可達(dá)到脫色精制、除臭消毒、去污提純的目的，是水處理中廣泛采用的一種高效吸附劑。

1.2 粉末活性炭的投加試驗(yàn)

由于粉末活性炭粒徑更小，因此每克吸附劑所具有的比表面積更大，吸附容量也隨之增大。一般我們所用的粉末活性炭粒度為200目左右（相當(dāng)于孔徑0.074mm）。為了進(jìn)一步驗(yàn)證粉末活性炭吸附硝基苯的作用，針對(duì)不同濃度硝基苯和粉末炭投加量及吸附時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。

2 分析與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)硝基苯濃度為0.07mg/L左右時(shí)，即超過(guò)國(guó)標(biāo)3倍時(shí)（注：國(guó)家地面水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硝基苯含量不應(yīng)超過(guò)0.017mg/L），粉末炭投加量為40mg/L，并經(jīng)2h以上吸附時(shí)效果最佳，硝基苯的去除率在80%以上，即經(jīng)粉末炭吸附硝基苯濃度由0.07mg/L下降為0.014mg/L，低于國(guó)標(biāo)0.017mg/L，達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。見圖1、圖2所示的具代表性的試驗(yàn)曲線分析圖。

我們還根據(jù)原水硝基苯的濃度變化實(shí)時(shí)地調(diào)整粉末碳的投加量，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)得出結(jié)論：當(dāng)硝基苯濃度低于環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)0.017mg/L左右時(shí)，粉末炭投加量10mg/L，吸附時(shí)間2h為宜。因此，我們將投加點(diǎn)設(shè)在四方臺(tái)及朱順屯水源地取水口處投加，并設(shè)計(jì)了水射器干式投加裝置。事實(shí)證明：粉末活性炭具有非常有效的吸附性能，特別是對(duì)苯類物質(zhì)的吸附同樣有效，吸附率可達(dá)80%以上，吸附時(shí)間越長(zhǎng)，吸附效果越好。

3 結(jié)束語(yǔ)

硝基苯的去除量隨著活性炭投加量的增加而增大，為了確保凈水廠出水硝基苯濃度不檢出，我們還將原有石英砂濾池臨時(shí)改為活性炭-石英砂雙層濾料濾池。即將0.5m厚的石英砂掏出，換成ZJ-15型顆粒活性炭，并保留0.5m左右石英砂。利用粒狀活性炭吸附由于粉末活性炭不能吸附而殘留的硝基苯，以確保硝基苯出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，同時(shí)利用保留的石英砂濾料除濁，以保證出水濁度達(dá)標(biāo)。事實(shí)證明：采用粉末活性炭+粒狀活性炭雙道吸附工藝是成功的。

參考文獻(xiàn)

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