煤基压块活性炭在水深度净化过程的吸附特性
陆晓东1
麻荣福1
解炜2
杜辉辉1
梅胜权1
1.国家能源集团新疆能源有限责任公司活性炭分公司,新疆乌鲁木齐 8300272.煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院,北京 100013;煤炭资源开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013
摘要：活性炭作为关键材料应用于水体深度净化处理工艺较为成熟可靠,国内大多数城市的市政自来水生产采用活性炭水深度净化工艺.以活性炭作为吸附剂对水中典型污染物进行净化处理,研究活性炭在水体深度净化过程中的吸附特性,为饮用水处理中活性炭的选择提供依据.采用新疆煤为原料制备的高效压块活性炭作为吸附剂处理黄浦江原水,以水体中UV254和COD(Mn)为深度净化效果的评价指标.采用吸附等温模型和拟二级动力学模型对静态吸附试验数据进行拟合,评价活性炭对水中污染物的吸附性能;研究不同通水量条件下活性炭净化效果;采用上向流(自下而上)曝气生物吸附装置对黄浦江原水进行处理,推算活性炭服务期限;分析活性炭最佳再生试验条件.结果表明,该活性炭对黄浦江原水中以UV254和COD(Mn)为指标的物质平衡吸附容量分别为0.481(cm·g)-1和13.889 mg/g,相较于COD(Mn)指标,活性炭对以UV254为指标的物质吸附更快;采用动态试验研究活性炭的处理效果,当通水倍数达到6 990时活性炭对以UV254和COD(Mn)为指标的物质吸附基本达到平衡,此时UV254去除率降至50％,COD(Mn)去除率降至5.9％.对比吸附饱和活性炭与新活性炭的理化参数,发现在长期水流冲刷和水流剪切力作用下,活性炭的粒径变小、装填密度和强度增加.活性炭的服务期限主要通过其物理寿命反映,根据曝气及反冲洗过程中活性炭炭层和粒度的损耗程度,推算其服务期限约9.2 a.综合分析活性炭再生得率、再生后吸附性能恢复情况及再生成本等,当再生温度850℃、水蒸气流量80 m3/min时,最优再生时间为3 h,可再生3次.
关键词：新疆煤高效压块活性炭黄浦江原水UV254COD(Mn)吸附性能再生时间
分类号：X505(一般性问题)
资助基金：国家能源集团科技创新资助项目(GJNY-19-79)
论文发表日期：2022-09-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 145-153 )
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