原液逐次通過四級柱(柱1、柱2、柱3、柱4) ,當一級活性炭柱近于95%穿透深度時進行再生(最好能控制再生時間與下一次柱達到飽和時間一致,這樣可以連續(xù)操作) 。再生時,再生液逆原水流動方向依次通過柱4,柱3、柱2、柱1,同時柱1、柱2、柱3、柱4四級活性炭柱的再生“廢液”分別置于6、7、8、9各槽中,以備再生時使用。一級柱再生完成,本組投入使用,另外一組進行再生,依次重復上述操作即可(再生時,分別用9、8、7槽中的再生液對3、2、1柱進行再生,達到節(jié)水的目的) 。最后,對四次洗滌水(6中再生廢液)進行蒸發(fā)濃縮,送加工廠或回用(5、10中有加熱裝置) 。
2 結(jié)果與討論
2. 1 吸附等溫線
分析純粒狀活性炭吸附Cr6+的試驗結(jié)果見表3。
根據(jù)Freundlich公式q= KC1/ n(q為平衡吸附量, K為吸附平衡常數(shù), C為平衡濃度,1/ n為吸附指數(shù)) ,由表3可得出Freundlich型吸附等溫線(以lgC對lgq作圖) ,見圖2。由此推出K≈0. 082,1/ n≈1. 05,直線的斜率1/ n=1. 05,超出易吸附(1/ n=0. 1～0. 5)的范圍,但低于難吸附上限(1/ n≥2) ,可以判斷Cr6+較易被活性炭吸附,所以活性炭柱對之吸附效果較理想。
2. 2 各級柱的吸附情況當一級柱出水Cr6+濃度達到進水的15%左右時,分別取1、2、3、4處的濾出液測定,結(jié)果見表4。
從表4中可以看出,一級處理還不能滿足要求,二級處理即可達到排放標準(0. 5mg/ L) ,四級處理對最終結(jié)果無影響,但為了便于連續(xù)操作和考慮不利因素采用了四級處理。另外,在運行時,最終只有三級在同時工作,總有一級處于再生階段。2. 3 再生方法的研究采用普通的再生方法,其再生一次的再生液即變成廢水,從而廢水產(chǎn)生量大、清水消耗量大、溶質(zhì)濃度低、不便于回收利用,而采用圖1逆流漂洗再生的方法可節(jié)省大量用水,從而減少廢水產(chǎn)生量,見表5
逆流漂洗再生的操作方法是對1、2、3、4柱再生產(chǎn)生的廢液分別貯存于6、7、8、9幾個槽中,具體是:用9、8、7中的再生液分別對3、2、1柱同時進行再生(柱4用清水再生,再生后的液體存于槽9中) ,此時另一組活性炭柱處于工作狀態(tài)。
2. 4 鉻的回收
最終再生液中(6號槽) 鉻的濃度達到15. 7mg/ L,將其送進10號罐中進行熱蒸發(fā)濃縮,根據(jù)需要得相應濃度鉻溶液后回用或送有關加工廠,水蒸氣再送回5號罐對再生液進行預熱。每噸廢水大概可回收鉻化合物16g。
3 結(jié) 論
(1)試驗結(jié)果表明,活性炭吸附效果是比較可靠的,出水鉻濃度降為0. 021mg/ L,并且利用加熱逐級逆流漂洗對炭柱進行再生是可行的。加熱逆流逐級再生的方法取得了省水、省熱、最終溶質(zhì)濃度較高、便于回收等好處,比普通再生方法可省水57%以上,節(jié)能約30%(見表5) ,同時1、2、3、4柱吸附能力恢復分別為96%、97%、100%、100%。(2)此再生方法節(jié)約了大量的再生用水,減少了廢水產(chǎn)生量, 降低了環(huán)境負荷,并且利用余熱蒸發(fā)濃縮廢液,使鉻的回收利用成為可能;同時蒸氣余熱得到回用,使熱能利用效率大為提高,節(jié)約了處理成本。
(3)此方法適用于所有預處理(去除干擾項)達到要求的類似工藝過程。
參考文獻:
[1] 李家珍. 染料、染色工業(yè)廢水處理[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2000. 25- 53.
[2] 丁亞蘭. 國內(nèi)外廢水處理工程設計實例[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2001. 94- 96.
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