Nan pwojè zewo egzeyat pou dlo ize chimik chabon (CCW), degradasyon nan matyè òganik souvan anplwaye yon pwosesis ki sanble ak sa ki nan dlo ize minisipal, ki enplike "pretreatman + tretman byochimik + tretman avanse," anvan yo antre nan yon konsantrasyon manbràn ak evaporasyon sistèm kristalizasyon. Retire CODcr apre konsantrasyon depi lontan te yon defi nan jaden zewo egzeyat nan dlo ize chimik chabon. Gen kèk teknoloji posib yo te neglije, pandan y ap teknoloji enposib yo te pran sant etap. Atik sa a eksplore aplikabilite nan adsorption kabòn aktive nan zewo egzeyat nan dlo ize chimik chabon pou referans pa pwofesyonèl tretman dlo.
I. Gwo Polluan òganik nan dlo ize chimik chabon
Dlo ize chimik chabon se yon tipik difisil-pou-trete dlo ize endistriyèl ki pwodui pandan plizyè pwosesis pwosesis chabon. Idwokarbur aromat yo se kontribitè prensipal la nan CODcr nan dlo ize chimik chabon, kontablite pou plis pase 50%. Konpoze benzèn (BTEX, benzèn, toluèn, etilbenzèn, p-ksilèn), fenol, ak idrokarbur aromat polisiklik (PAH) se egzanp tipik. Zhang et al. etidye chanjman nan matyè òganik nan dlo ize chimik chabon pandan pwosesis tretman an, ki pwouve ke apre pwosesis "pretretman + tretman byochimik + tretman avanse", pwopòsyon de molekil gwo matyè òganik nan dlo a ogmante (kontrèman ak reklamasyon kèk enstiti konsepsyon oswa inite EPC ke matyè òganik ki rete a difisil-pou-pou-pou - matyè òganik yo te domine pa molekil òganik la), e ke molekil la te domine. (Referans: Zhang L, Liu H, Wang Y, et al. Karakteristik konpozisyon nan matyè òganik ki fonn pandan tretman dlo ize liquéfaction chabon ak enplikasyon anviwònman li yo [J]. Syans nan anviwònman an total, 2020, 704: 135409.)
II. Rechèch sou pèfòmans adsorption kabòn aktive pou dlo ize chimik chabon
Se jisteman matyè òganik ki rete yo, sitou PAH yo, ki te vin pwoblèm nan kou boutèy nan pwojè zewo-dechaj dlo ize chimik chabon yo. Apre matyè òganik sa yo antre nan seksyon konsantrasyon manbràn, konsantrasyon yo double. Gen kèk enstiti konsepsyon oswa inite EPC fòtman ankouraje teknoloji adsorption kabòn aktive pandan etap nan konsantrasyon manbràn, san okenn analiz kritik oswa ki baze sou reklamasyon san fondman. Yo finalman konkli ke adsorption kabòn aktive nan CODcr se posib anvan konsantrasyon manbràn oswa kristalizasyon evaporasyon. Sepandan, se teknoloji adsorption kabòn aktive vrèman apwopriye pou plis retire matyè òganik, sitou PAHs?
Granulè aktive kabòn (GAC) gen yon gwosè pò mwayèn ant 3.2 ak 3.4 nm, ak mikropor ki reprezante 25% -27% ak mesopores ki reprezante 73% -75%. PAH yo gen plis pase 100 estrikti molekilè, ak naftalèn, acenaphthene, fliyòn, ak fenantrèn se konpoze prensipal yo nan dlo ize chimik chabon. Etid pa Dinushika et al. yo te jwenn ke naphthalene ak acenaphthene gen relativman ti volim molè ak gwosè molekilè, sa ki lakòz pousantaj adsorption relativman wo pou yo pa GAC, pandan y ap fluorèn ak fenantrèn gen relativman gwo volim molè ak gwosè molekilè, ki mennen nan pousantaj adsorption relativman ba pa GAC. GAC rive nan ekilib adsorption pou naftalèn ak acenaphthene nan 4-8 èdtan, ak yon kapasite adsorption apeprè 14 mg / g. GAC rive nan ekilib adsorption pou fluorèn ak fenantrèn nan 16-24 èdtan, ak yon kapasite adsorption apeprè 12 mg / g, ekivalan a 36 mg CODcr / g GAC. (Referans: Eeshwarasinghe D, Loganathan P, Kalaruban M, et al. Retire idrokarbur aromat polisiklik nan dlo lè l sèvi avèk kabòn aktive granulaire: syans sinetik ak ekilib adsorption [J]. Syans Anviwònman ak Polisyon Rechèch, 2018, 25 (14): 13511-13524.)
III. Diskisyon sou aplikasyon pratik nan adsorption kabòn aktive
Nan aplikasyon pratik, si tan rezidans pou adsorption kabòn aktive mete sou 16-24 èdtan, filtè adsorption miltip yo ta nesesè, ki se evidamman Inposibl. Yon tan rezidans alantou 4 èdtan se rezonab, men nan moman sa a, GAC sitou adsorbe naphthalene, epi li pa gen okenn efè adsorption enpòtan sou lòt PAH tankou acenaphthene, fluorèn, ak fenantrèn.
Soti nan pèspektiv nan echèl la ekipman nan kabann lan filtre adsorption, yon tan rezidans nan 4 èdtan se pa kout. Sipoze ke volim dlo ki rete nan dlo ize chimik chabon apre "pretretman + tretman byolojik + tretman avanse + konsantrasyon manbràn" se 10 m³ / h, ak tan rezidans kabann lan filtre adsorption fikse nan 4 èdtan, Lè sa a, 6 kabann filtre adsorption ak yon dyamèt 1.8 m ak yon wotè 5 m pou rejenerasyon yo bezwen 3 (3 pou rejenerasyon). Menm jan an tou, si volim dlo a pou trete se 100 m³ / h, Lè sa a, 60 tankou kabann filtre adsorption ta dwe bezwen, fè echèl ekipman an byen gwo.
An tèm de itilizasyon GAC, pran dlo ize chimik chabon 10 m³ / h mansyone pi wo a kòm yon egzanp, ak yon CODcr nan 1000 mg / L (30% nan ki se naftalèn), yon tan retansyon nan 4 h ka diminye CODcr a 700 mg / L. Si ekspetasyon an se rejenere twa filtè adsorption yo chak 7 jou (168 h), Lè sa a, 14 t GAC nesesè nan twa tank adsorption yo, epi li nesesè 28 t GAC nan sis tank adsorption yo. Dansite esansyèl GAC a se 450 ~ 600 kg / m³, kidonk 28 t GAC ekivalan a 46 ~ 62 m³, sa vle di sis filtè adsorption yo prèske plen (yon enstiti konsepsyon souvan konsepsyon ranpli filtè adsorption ak GAC nan pwojè zewo -dechaj dlo ize). Pou asire tan an retansyon ak pousantaj ekspansyon backwash, echèl ekipman an bezwen plis double.
Anplis de sa, anpil etid yo te montre ke apre 3 ~ 4 rejenerasyon tèmik nan GAC, kapasite adsorption li yo desann nan plis pase 80% nan sa yo ki nan nouvo kabòn, epi apre 5 ~ 10 rejenerasyon tèmik, GAC a se esansyèlman inutilisab. Egzanp ki anwo a sipoze rejenerasyon chak 7 jou, ki vle di pakèt kabòn aktive sa a gen yon lavi ki pa plis pase sis mwa, sa ki lakòz gwo depans pou rejenerasyon ak ranplasman kabòn. Anplis de sa, rejenerasyon esansyèlman enplike nan lage matyè òganik ki adsorbe pa GAC a tounen nan atmosfè a; an reyalite, GAC a pa vrèman retire matyè òganik la.
