物理化學(xué)法在工業(yè)廢水處理中的深度應(yīng)用:混凝與吸附技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新
1 技術(shù)原理
混凝技術(shù):通過投加無機(jī)混凝劑(如PAC、硫酸鋁)或有機(jī)高分子絮凝劑(如PAM),中和膠體顆粒表面電荷,形成“吸附架橋”效應(yīng),使微小懸浮物聚集成大絮體后沉降。
吸附技術(shù):利用活性炭、硅藻土、改性沸石等多孔材料的巨大比表面積(500-1500 m2/g),通過物理吸附(范德華力)或化學(xué)吸附(離子交換)去除重金屬(如Cr3?、Pb2?)及有機(jī)污染物(如苯系物、酚類)。
2 工藝流程設(shè)計(jì)
典型流程:
廢水 → 調(diào)節(jié)池(pH調(diào)整至6-8) → 混凝反應(yīng)池(投加PAC 50-200 mg/L,攪拌20 min) → 沉淀池(HRT=2 h) → 活性炭吸附塔(空床接觸時間30 min) → 出水
關(guān)鍵參數(shù):
混凝劑投加量需通過燒杯試驗(yàn)確定;
活性炭吸附容量:苯酚約0.3 g/g,鉛離子約150 mg/g;
再生方法:熱再生(800℃蒸汽活化)或化學(xué)再生(NaOH溶液脫附)。
3 案例深度分析
某電鍍廠廢水處理項(xiàng)目
原水水質(zhì):Cu2? 50 mg/L,COD 800 mg/L,SS 300 mg/L;
工藝改進(jìn):
采用兩級混凝:先投加FeSO?(100 mg/L)還原Cr??,再用PAC+PAM混凝;
吸附塔填充椰殼活性炭(粒徑1-3 mm),設(shè)置反沖洗系統(tǒng)防止堵塞;
處理效果:
出水Cu2? < 0.1 mg/L,COD < 50 mg/L;
活性炭更換周期延長至6個月(原為3個月)。
4 技術(shù)挑戰(zhàn)與創(chuàng)新方向
痛點(diǎn):傳統(tǒng)活性炭成本高(8000-12000元/噸),再生效率僅60-70%;
解決方案:
開發(fā)農(nóng)業(yè)廢棄物吸附劑:稻殼炭(成本2000元/噸,吸附量達(dá)商用炭的80%);
磁性納米復(fù)合材料:Fe?O?@SiO?可實(shí)現(xiàn)快速磁分離回收,重復(fù)使用5次后效率仍>90%。