活性炭國家專精特新“小巨人”企業活性炭產學研合作

　　活性炭從低濃度廢水中去除COD

　　低濃度廢水是什么，首先我們先來了解下廢水中的COD濃度，COD值低于30mg/L可以用于綠植灌溉和工業用途，低于12mg/L的食用作物灌溉提升了使用范圍。一般COD低于300mg/L的叫低濃度廢水，也是需要處理后才能使用的。本期介紹活性炭物理吸收法來進行水回用�；钚蕴烤哂卸嗫捉Y構，高表面積。用于水處理的活性炭的平均直徑通常為1.2–1.6mm�；钚蕴康目讖斤@著影響微生物細胞的附著，觀察到2-50nm孔徑的生物量最高。對于生物量，流量、活性炭層高度、空床接觸時間和氣水比直接影響出水水質。吸附技術是一種經濟、有效和直接的廢水處理方法，而活性炭是最常用的吸附劑之一。它具有合適的孔徑分布、大的比表面積和高的表面反應性。

　　廢水和實驗程序

　　本研究中使用的低濃度廢水是一些市政污水處理廠收集的流出物。廢水根據COD、BOD、氮、懸浮固體和pH值的水和廢水標準方法進行表征。使用分光光度計測量COD濃度，并使用消化器進行COD分析和光度計。為了測量氣流，使用了氣泵和流量控制器。收集廢水樣品后，將它們保持在低于4℃的溫度和低于2的pH值以供進一步分析。為了進行反應，將5個1L錐形燒瓶連接到氣泵。在每個錐形瓶中，根據實驗設計添加指定量的活性炭。每分鐘向每個燒瓶中引入1L空氣，以確保有效混合并提供足夠的氧氣以去除COD。曝氣2小時后，停止所有樣品以沉淀其懸浮固體。在本實驗中，上清液被取樣，COD被洗脫。曝氣2小時后，每2小時重復一次試驗，直至12小時。對最終處理的樣品測量COD。

　　活性炭對COD的去除效果

　　基于回歸方程可以說明變量之間的關系。相關的3D曲面圖以自變量和不同峰值和曲線之間的不同關系進行，表示響應。選擇了最佳的COD效率去除結果圖1，根據上面的實驗程序發現通過增加活性炭濃度，在實驗的前2小時，COD水平急劇下降(約50%)。根據RSM分析，活性炭濃度是整個工藝中COD去除的重要因素。此外，通過增加因子(活性炭)的數量，COD的去除量增加，這可能與微生物數量的增加和活性炭在廢水回用中較大的多孔表面積有關，導致通過孔隙填充吸附污染物。由于活性炭在處理的第一個小時內具有很高的效率，由于污染物的吸收位點飽和，其對有機物去除的影響隨著時間的推移而減弱。

　　圖1：用于活性炭工藝的有效實驗變化與COD去除的3D圖和標準誤差。

　　等高線圖

　　圖2顯示不同活性炭濃度對COD去除的影響。例如，等值線圖中顯示的活性炭之間的關系表明，當活性炭的濃度達到0.05g/L時，廢水中CID含量急劇降低。

　　圖2：活性炭低濃度廢水處理過程的合適疊加轉換等值線圖。

　　活性炭從低濃度廢水中去除COD，首先，城市廢水中的低濃度廢水通過活性炭處理，處理過程導致COD最大減少91%。對于有機物含量低的廢水的處理，本研究測試了三個參數對COD去除的影響。結果表明，活性炭高級廢水的貢獻最大。最后，這項研究證實，市政污水處理廠處理后的污水可用于非飲用水用途，例如沖廁、灌​​溉、工業和城市用途。因此，所研究的工藝被推薦為先進的廢水處理和廢水回用的強大技術。

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