探討實驗室廢水的絮凝—活性炭吸附處理

摘 要：21世紀以來，隨著全球化的到來，經濟的快速發展，而全球化的污染也日趨嚴重。再聯系起最近中國大范圍面積的空氣、霧氣污染，可以得知中國的污染的嚴重程度。水污染就是其中重要的一環。

關鍵詞：實驗室；廢水；絮凝-活性炭吸附處理

現今中國的高校，科研單位進行越來越多的科研研究，而這些研究越來越深入，實驗室排放的污水也就越復雜、危險，所以如何進行這方面污水的處理是和解決生活污水、工業廢水一樣的亟待解決的問題。而這里就關于實驗室廢水的絮凝-活性炭吸附處理的方法進行一定的探討。

1 實驗室廢水的處理方法

1.1 臭氧類氧化法

臭氧是一種有效的氧化劑和消毒劑，其優點是反應的速度快、流程簡單，沒有二次污染，能夠氧化單獨作用時難以氧化降解的有機物。

1.2 多相光催化氧化法

這種方法能夠去除許多難降解或用其他方法難以去除的物質，如氯仿、多氯聯苯、有機磷化合物、多環芳烴等。使許多難以降解有機污染物的去除率可達100%。同樣具有能耗低、操作簡便、反應條件溫和、無二次污染等優點。

1.3 Fenton試劑法

由H2O2和Fe2+混合得到的Fenton試劑是一種強氧化劑，特別適用于某些難治理的或對生物有毒性的工業廢水的處理。用Fenton試劑法處理有機廢水的試驗中，硫酸亞鐵（FeSO4）和雙氧水（H2O2）的最佳用量為115g、410mL，反應時間在30min時，可以達到較好的處理效果，COD去除率達到75%以上。具有反應迅速、反應條件溫和、無二次污染等優點，但是該方法處理費用高，只適用于低濃度、少量廢水的處理。

1.4 濕式氧化技術

濕式氧化，是處理高濃度有機廢水的一種行之有效的方法。基本原理是在高溫高壓的條件下通入空氣，使廢水中的有機污染物被氧化，按處理過程有無催化劑可將其分為濕式空氣氧化和濕式空氣催化氧化兩類。濕式空氣氧化主要用于處理廢水濃度于燃燒處理而言太稀、于生物降解處理而言濃度又太高、或具有較大毒性的廢水。濕式空氣催化氧化是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成。

1.5 活性炭吸附法

活性炭吸附法多用于去除用生物或物理、化學法不能去除的微量呈溶解狀態的有機物。實驗室中有機廢水含有大量試驗殘液和廢溶劑，其主要成分為烷烴類、芳香族以及能使液面表面自由能降低很多的物質，且廢水濃度高、量小、呈酸性，很適合用活性炭吸附處理。處理工藝流程為先經過簡單分離把廢水中的有機相分離出來，再經過活性炭二級吸附，COD的去除率可達到93%，同時活性炭還吸附部分無機重金屬離子。

2 絮凝-活性炭吸附處理的方法

2.1 廢水材料

由于實驗室的實驗對象和實驗內容的不同，首先確定好實驗時間，其次對實驗室廢水進行前期的收集和檢測，確定其中廢水的主要污染成分，檢測這一時段的綜合水質，完成廢水的水質調查報告。

2.2 絮凝劑的選擇和確定

經過調查廢水水質后，要選擇適合的絮凝劑。一般來說選擇何種絮凝劑要根據具體的廢水特性來選擇，同時還要看在哪個環節添加絮凝劑，做何用途。一般選擇無機絮凝劑時要考慮廢水的成分及PH 等，然后選擇最適合的一種（如鐵鹽、鋁鹽、鐵鋁鹽、硅鋁鹽、硅鐵鹽等）。在選擇有機絮凝劑時（比如：聚丙烯酰胺 PAM），主要是看要用到陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺還是非離子聚丙烯酰胺。

所有的這些都要根據試驗才能最后確定絮凝劑的選型，在試驗中首先確定大致的加藥量，觀察絮凝的沉淀速度，核算處理的成本，選擇經濟、適用的絮凝劑。

根據一些學者和專家的研究表明：在常見的一些絮凝劑中，綜合處理效果和成本問題來說，聚合氯化鋁是處理實驗室廢水中最佳的，而其條件的控制在：適宜的PH值范圍4～6，適宜的投藥量范圍為80MG/L～120MG/L，水利攪拌條件在300r/min，2min；200r/min，5min；50r/min，5min。

2.3 活性炭的選擇和確定

活性炭是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳。主成分除了碳以外還有氧、氫等元素。結構上由于微晶碳是不規則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大。活性炭是孔隙結構發達，比表面積大（1500m2/g以上），吸附能力很強的炭。

根據專家和學者的實驗得出，活性炭吸附處理實驗廢水的最佳條件為投入量10g/l～15g/l、pH值為6～7、反應時間為50min～60min、活性炭粒徑為20目～100目。而出水流速200ML/h時，對濁度為65.49NTU、CODcr為403.0mg/L的原水，其去除率分別能夠達到95.20%、71.27%，其具有良好的吸附效果。

綜合各類活性炭自身的物理性質，應選含水率較低、碘吸附值和苯酚吸附值高、比表面積大的顆粒活性炭為最佳的處理。

2.4 運行過程

實驗室廢水的絮凝-活性炭吸附處理的一般簡單工藝流程為：廢水的收集-中和-沉淀-過濾-清水。首先建造污水廢水池，設計好容量以便處理和計算。其次是投入鹽酸或氫氧化鈉中和水質。然后絮凝，進行沉淀。接著活性炭進行吸附，這樣層層的處理和過濾，從而排出能排出的標準。上述只是簡單的流程，而具體的策劃，實際的建筑和整個一體的控制都需要具體和詳細的研究和實驗。

3 總結

有專家學者研究絮凝-活性炭吸附法對實驗室廢水的處理，提出兩級絮凝-活性炭吸附法，用硫酸亞鐵與聚合氯化鋁結合的絮凝方法，能有效地降低污水中的重金屬和硫化物等其他污染物，二級使用聚合氯化物對一級絮凝中去除效果不好的Cr6+的去除效果明顯，達90%。而活性炭對揮發酚、硫化物和銀的去除效果最佳，達到了國家要求標準，改善了污水濁度，降低了色度。在絮凝溫度、攪拌、曝氣及污水PH值調節一定的情況下，去除效果更好。

得出兩級絮凝-活性炭處理實驗室廢水效果顯著的結論。而本質上這種兩級絮凝-活性炭處理就是進行兩次絮凝，當然這聽上去比較簡單，但是具體的兩次絮凝應該如何進行和設計，如何才能達到最大的效果，這需要嚴格和系統的實驗，實踐上也需要很多的考慮。實驗室廢水的絮凝-活性炭吸附處理是一項非常好的實驗室廢水處理的方法，而更多的需要如何去實現和完善這種處理。

參考文獻

[1]趙麗，王成端，趙誠.實驗室廢水的絮凝-活性炭吸附處理[J].科技導報，2011年第8期

[2]黃智.活性炭吸附處理實驗室廢水效果研究[J].中國科技博覽，2012年17期.

[3]秦承華.實驗室廢水綜合處理技術研究[D].南開大學，2012年.

[4]趙麗.絮凝-吸附法處理實驗室廢水的研究[D].西南科技大學，2012年.