染料废水的活性炭吸附及其热再生研究

摘要

染料废水的脱色一直是一个难题，方法虽然很多但都具有一定的局限性。活性炭是一种优良的吸附剂，特别适用于染料废水的脱色。研究染料废水的活性炭吸附和再生对减少环境污染，节约成本，促进活性炭处理染料废水的发展具有实际意义。 本文对活性炭吸附酸性品红、碱性品红、活性黑B-133 染料废水及饱和吸附染料的活性炭的热再生进行研究，讨论不同的吸附和再生条件对吸附和再生效果的影响，寻找最佳工艺条件。实验结果表明，酸性品红、碱性品红和活性黑B-133 染料易被活性炭吸附，吸附等温线符合Freundlich 等温线模型。活性炭对三种染料的吸附平衡时间分别为3.5 h 、6 h 和17 h 。升高温度对三种染料废水的脱色有利，但从实际应用出发，应选择室温，用适量增加活性炭的方法达到所需的脱色效果。初始浓度的增加会使染料废水的脱色率降低。pH 值对三种染料废水的脱色率的影响较小。酸性品红、碱性品红和活性黑B-133 染料废水分别加入0.8 ﹪、1.0 ﹪和2.0 ﹪的活性炭时，脱色率均在97 ﹪以上，COD 的去除率分别为63.28 ﹪、95.66 ﹪和84.62 ﹪，出水的色度不大于50 倍、COD小于50 mg/L ，符合国家一级排放标准的要求。染料废水的固定床吸附实验表明，进料流速对穿透曲线的影响较大。增大进料流速时穿透时间明显缩短。在相同的条件下，酸性品红废水的穿透时间最长，碱性品红废水的穿透时间次之，活性黑B-133 废水的穿透时间最短。 活性炭的热再生实验说明，饱和吸附酸性品红、碱性品红和活性黑B-133 染料的活性炭的最佳再生工艺条件为温度600 ℃，氮气流速60mL/min ，升温速度40 /min ℃，再生时间20 min （饱和吸附酸性品红和碱性品红染料的活性炭）或30 min （饱和吸附活性黑B-133 染料的活性炭）。饱和活性炭的含水量对活性炭再生效率和再生损失率的影响较小。饱和吸附酸性品红、碱性品红和活性黑B-133 染料的活性炭的一次再生效率均可达到99 ﹪以上，再生损失率小于5 ﹪。活性炭经过多次再生后仍可保持较高的吸附能力。