原液逐次通过四级柱(柱1、柱2、柱3、柱4) ,当一级活性炭柱近于95%穿透深度时进行再生(最好能控制再生时间与下一次柱达到饱和时间一致,这样可以连续操作) 。再生时,再生液逆原水流动方向依次通过柱4,柱3、柱2、柱1,同时柱1、柱2、柱3、柱4四级活性炭柱的再生“废液”分别置于6、7、8、9各槽中,以备再生时使用。一级柱再生完成,本组投入使用,另外一组进行再生,依次重复上述操作即可(再生时,分别用9、8、7槽中的再生液对3、2、1柱进行再生,达到节水的目的) 。最后,对四次洗涤水(6中再生废液)进行蒸发浓缩,送加工厂或回用(5、10中有加热装置) 。
2 结果与讨论
2. 1 吸附等温线
分析纯粒状活性炭吸附Cr6+的试验结果见表3。
根据Freundlich公式q= KC1/ n(q为平衡吸附量, K为吸附平衡常数, C为平衡浓度,1/ n为吸附指数) ,由表3可得出Freundlich型吸附等温线(以lgC对lgq作图) ,见图2。由此推出K≈0. 082,1/ n≈1. 05,直线的斜率1/ n=1. 05,超出易吸附(1/ n=0. 1～0. 5)的范围,但低于难吸附上限(1/ n≥2) ,可以判断Cr6+较易被活性炭吸附,所以活性炭柱对之吸附效果较理想。
2. 2 各级柱的吸附情况当一级柱出水Cr6+浓度达到进水的15%左右时,分别取1、2、3、4处的滤出液测定,结果见表4。
从表4中可以看出,一级处理还不能满足要求,二级处理即可达到排放标准(0. 5mg/ L) ,四级处理对最终结果无影响,但为了便于连续操作和考虑不利因素采用了四级处理。另外,在运行时,最终只有三级在同时工作,总有一级处于再生阶段。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变成废水,从而废水产生量大、清水消耗量大、溶质浓度低、不便于回收利用,而采用图1逆流漂洗再生的方法可节省大量用水,从而减少废水产生量,见表5
逆流漂洗再生的操作方法是对1、2、3、4柱再生产生的废液分别贮存于6、7、8、9几个槽中,具体是:用9、8、7中的再生液分别对3、2、1柱同时进行再生(柱4用清水再生,再生后的液体存于槽9中) ,此时另一组活性炭柱处于工作状态。
2. 4 铬的回收
最终再生液中(6号槽) 铬的浓度达到15. 7mg/ L,将其送进10号罐中进行热蒸发浓缩,根据需要得相应浓度铬溶液后回用或送有关加工厂,水蒸气再送回5号罐对再生液进行预热。每吨废水大概可回收铬化合物16g。
3 结 论
(1)试验结果表明,活性炭吸附效果是比较可靠的,出水铬浓度降为0. 021mg/ L,并且利用加热逐级逆流漂洗对炭柱进行再生是可行的。加热逆流逐级再生的方法取得了省水、省热、最终溶质浓度较高、便于回收等好处,比普通再生方法可省水57%以上,节能约30%(见表5) ,同时1、2、3、4柱吸附能力恢复分别为96%、97%、100%、100%。(2)此再生方法节约了大量的再生用水,减少了废水产生量, 降低了环境负荷,并且利用余热蒸发浓缩废液,使铬的回收利用成为可能;同时蒸气余热得到回用,使热能利用效率大为提高,节约了处理成本。
(3)此方法适用于所有预处理(去除干扰项)达到要求的类似工艺过程。
参考文献:
[1] 李家珍. 染料、染色工业废水处理[M]. 北京:化学工业出版社,2000. 25- 53.
[2] 丁亚兰. 国内外废水处理工程设计实例[M]. 北京:化学工业出版社,2001. 94- 96.
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