搜索
第14卷第夕期水庵`密孩街Vol.14,No1夕88年6月TECHNOLOGYOFW入TERTREATMENTJun.j988国外sA一PAC下废水处理技术的发展和现状杨宝林(夭津大学土木系)要本文简述了国外A导PACT法的发展和目前概况,以及这一方法的处理系统,投加粉末活性炭产生的影响和它的经济性等。一、AS一PACT的发展及状况〔1一4〕七十年代初,美国杜邦公司发展了在曝气池中投加粉末活性炭的新方法(用AS一PACT表示),取得了很好的效果,这一成功引起许多学者的兴趣,对它进行了大量研究,进展很快,一些生产型的设备相继投入运行。美国iZmpro(兹姆普洛)公司购买了杜邦公司的专利,将其用于废水回收系统,并且开发了用湿空气氧化法(WAO)对用过的废活性炭进行再生取得功成。AS一PACT/WAO系统1977年投入运行以来,得到广泛地应用。近年来,美国ESC(环境系统)公司将AS一PACT/WAO系统用于去除有毒废水的处理,防止对地下水和土壤造成污染,效益显著。AS一PACT法被美国环保局作为经济可行的革新或替代技术,作为处理炼油、石化废水的一种方法。同时也引起其它许多国家(例如日本、西德、英国、匈牙利、泰国等)的兴趣,对它进行了试验研究,并且已投入应用。我国(包括台湾)也进行试验研究和探索性实践,取得了很好的效果。二、AS一PACT法处理系统叶幻目前国外采用的AS一PACT处理系统:有活性炭的再生系统和无活性炭的再生系统(图1)o原废水先经过预处理以除去悬浮物。在曝气池中供给空气、回流污泥的同时并投加粉末活性炭(PAC)。投加活性炭的方法有干投法和涅投法,后者较常采用。将PAC配制成一定本文于1,87年7月2。日收到DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.1988.03.001132水瓜`牙孩街脚卷3期京废水PPPAC贮贮存存和投配配班班污悦他他原度水补补加PACCC’’贮存和投配配““”“”111’’娜娜娜娜娜娜娜娜PPPPPPPPPPPPPPPAC再生生出滚水图1AS一PACT法处理系统A.PAC不再生B.PAC再生浓度的炭悬浮液,用泵打入曝气池中。将活性炭悬浮液连续或间歇地投加到曝气池中。运行正常的AS一PACT处理系统的最终出流水中不含有PAc粉,PAc与活性污泥混为一体,成为活性炭泥而沉子二沉池中。剩余活性炭泥不经过再生而直接排放,这种系统在经济上不可取,因为PAC的更换费用较贵(在美国PAC660美元/吨;在英国为160~320英镑/吨)。然而,由于这种系统没有再生设备和操作简单,特别适用于小型工业废水处理厂。剩余活性炭泥可以再生,以回收’PAC(图1一B)。这种系统适用于大、中型废水处理厂。长期以来,粉末活性炭的再生方法一直是AS一PACT法的一个发展题目,也研究了一些再生方法(表1)。PAC的再生法中应用广泛的湿式空气氧化法(WAO)已经实用衰1粉末活性炭的再生法_}处理容t!丹生方法}}—一一书竺i红~肺动瓦动床再生法}一1)充坟.,动床再生法}一.33{泥架流再生法}1·8}浸式空气暇化法(wAO)}1}再生扭度(℃)再生用气体再生率(%)回一一七护260~280540~820760~8701合0~220空气成者N:+CO:N:、C02、H20混合气体丙烷燃烧气体3.55MPa空气收率(%)80809095}{大霖骂生污泥浓纷池热交坎器度活性炭泥锅炉图2用减压阀至嗓气池WAO使活性炭泥再生的流程化(图2)。废活性炭泥首先浓缩到8%干固体,然后加压(约SMPa),加入一可控量的空气,加热到204、243℃。据认为wAO设备中的PAC损失量约为6%。然而,由于要限制曝气池中惰性物质的积累而排除一部分氧化的活性炭泥,导致PAC附加损失,排废率是5%。活性炭泥中含有的有机物在反应器中遭受到氧化分解,反应中释放热增加混合物的温度。一旦氧化反应开始,通常温度是自给的。从反应器出来的再生活性炭液,经过热交换器冷却和减压阀降低压力后返回曝气池中。Zimpor公司生产制造的WAO法系统得到了广泛的应用,不仅用于AS一PACT系统中,也可用于处理有机浓废液和有毒废液,以及有价值的化学药品或者其它物质的回收。目前该公司生产的WAO设备,处理容量大约82mVh到组合多台设备40000mVh或更大。工详卷3期国外AS一全AC丫废水处理技术的发展和现状1了3近些年来,人们也对PAC的生物再生进行了研究。将含有被吸附的、可生化降解有机物的废活性炭与分散的微生物培养物混合接触并进行曝气。和被吸附的有机物的生化可降解味一性有关,这一过程可使废活性炭至少能产生部分再生作用。Rodman、等人和Molvar等人在某纺织染料废水的连续脱色和有机物去除中,实现了活性炭床的连续吸附—再生循环。生物再生作用降低了维持AS一PACT法效率所需的原炭用量。目前采用的粉末活性炭有许多品种,其中的。些特性见表2。裹2几种PAC的物理特性粉………·…一~跻石丁烫且yaroaarco七}构垛隙…(人)表面积(BET法),(m,/g)碘数(mg/g)pH{备注…一一寸尺幻刁目孔“筛一…一200~300200~325200~325:::2800~36001400~1800凡502800~3600:::7~93~610,5实验产品,很高活性高活性中等活性三、投加粉末活性炭的作用.7[幻向曝气池中投加PAC有很多优点,不少学者对它进行了大量的研究(表3)。表中列举了PAC用量和反应器的平衡对出流水水质的主要影响。AS一PACT处理系统与普通活性污泥法相比,具有以下一些优点。1.增加系统对冲击负荷、温度变化等的抵抗能力工.,例如Adams报导了一个接纳70%纺织印染和表面处理的污水厂,水量为530om丫d,投加PAC20~25mg/L到曝气池中,池中MLVSS为3600mg/L,炭浓度达900mg/L,曝气2.2h,使废水BOD。平均从150mg/L降到16.sm岁L,去除率提高17%,而且显著降低出流水水质的变动性(由32~82%减少到7字~92%)。2.改进非生物降解有机物的去除率活性炭虽然不能迅速吸附易生化降解的化合物(如甲醇、醋酸之类),但是却能很好地吸附比较难生化降解的分子如芳香烃同系物。ǎ次)论组米侧扣向曝气池中投加PAC很有利于这类物质的去除。3.去除康水的颇色活性污泥法对颜色的去除效果很差,投加PAC可以大大提高它的去除能力。例如A.E.Perorit等人用不同染料进行的试验(图3),投加PAC使色度的去除率增加20~50%。N.A.LeiPzig等人对Salsbury化工生产废水进行连续运转试验(图4)表明,投加PAC可以大大提高色度的去除率。例如原水色度Zso1CPU(铂钻单位),投加夏接蓝酸性攘分散蓝反应红10626A3、3图3AS一PAC勺法对色度的去除1多琪水尾;T姑街脚卷3期孰pl闪劝州侧蛆染侧以卜翘烟华禅娜嗽ō眼公`乌婀眨琴翠深价.卜1之O的。叮呻之8的9的之ON闪的卜之8的O留伪之O呼们闪00的的扣呻9。O书翅创日侧世切.工T~洲,N州呻功的000叫O的场的卜2的卜的卜O。工一料华一·。州一、一{一—一—一幸橄权辉拱藉辈侧喊羁州具书书?价项囚卜州00的之O的的9之协人.的的0.10叫l的·O州X句卜O琪参日胆解洲具华胜杖只翠翻密唱关书鹅况}况006的N囚闪60.0卜。的工NNp的闪穴侧畏嘱串以侧卜济举代国d喊O囚卜l帅州的卜段聊米丝划切长越创日德关犯解州闪的0.N9囚工co囚的0的寸呼的曰州卜20哪州卜闪00卜工囚O卜Q州卜价9之洲的9囚.000.公囚,9n·10xZ叫关剑参尸闷、灿日ù闪州卜ON9娜洲因O凶0卜6囚的O的书恻创州今摊杖愉谧转彬密牢易瞩塑解于略侧以但.餐.0州工扮.0囚的份,O的OO:9的和…一}0}-…雾O的时O嘴囚O的州州000价ùWW。州节例名饲日吮国d试O仍仍闪诀侧切名澳公常`翻拼代口山丈0N9米乌娜邃切侧衰宇岭一。厂知巨刊叫的.叫吕6十蕊粼理芝、臼{百-一一.一--一一一一WWytH卜哥凿米g只势旦毅嘱就令渊禅。鹤域转关劣奕漓夺.ù只Nó闪Nù侧观路讨以一P(·的的闷芝灿已à一\ao。/.。澳退灰一的州.州!OT.T褥十华嚼一斌浦体叭闷、灿已侧璐暇一00凶功的S闷足愉密冠一令闷、灿日。.9毅翻妹一鞭屏淮李艘一|一。。·。,一一|一一l一戴一OO卜ù|一{几丁-09卜州一、,ō日?、国叼。]、。、。一名张喻赞截来毋é叫山具卑分卒书ó。阅白厄O州卜!0010州凶之瞬囚洲lù写哪功一000洲一000囚0001囚02洲。O的。OlxO.Z之0.州的琳娜栩穆的功口O卜口O口自O山的的口O卜自O口00国率亩ǎ闷、切仁è侧聋燎米密理关健璐石旧友习ǎ闷\灿E)澎侧长始习旧御曰八、灿日à侧影Q代d串侧冬以(闷、灿它)喇映O代山ǎPè理盆助址只长ǎ时à今聆姆八闷\.日)喇璐喊粼翩拟节创里球卷3期国外A息一护A亡乍废水处理技术的发展和现状13占广一卜、公枷洲洲1009(匀店Qà侧切162432404公56`47280,~人愉浦炭布扁孔,工作时间(d)图4AS一PACT法时化工废水颜色的去除O一入流水,.一出流水(未加PAC),△一出流水(加PAC)表4出流水的浓度一下不几`_}活性}As一PAcT水质项目{指泥产}诚o’ic获Toe{15.:10.3COD{50116TKN114.6{0.25NH,一N{12.4{0.1755}11·3{0·5一丁不一一一-1”·37{0.7,}Sb}”{”1Ba}”·93」”·53{Be{0{o金}Cr}”·008,”·012jgu}。·。,}。·。。:}Fe!”·14}”·08{pb.100}Mn{0·02一”·003{Hg{”·0022{“、0019{竺o{01。{N,}”…”}Se10·065{o·033}Agl”一0属!Sr}“·。53}0·。58{Sn}”}”}户…“{”{Y{”{o}zn}0·080}o·021一一万一下丽花衷药而酥L)一{一石万孚万一而而一~农{二二二丁’一`万到一’}二’一_{二’一`”}PCB(协g/L){0.131}0.008~}有机硫农药印g/L){15.0{o!有机碑农药印g/L){“·03}1·23}A,}0.022{0.015头IB}0}0}阶{0`085}0.036食}总很化物}0.070{0.047`}。油脂rj18·8{3沂PAC后,使色度去除率达到63%,比活性污泥法提高了38%。F.L.Robertaccio等人对Chambers工厂废水进行的试验表明,原废水色度为1300APHA(美国公共卫生协会色度标准),投加50、100和25omg/LPAC,可将色度相应降低至560、490和21oAPHA。据此建造的生产型废水处理厂,投加PAC189mg/L,使色度由2080降至490APHA,去除率为76%。4.改进现有厂的工作性能据文献报导,投加PAC,可以使过负荷曝气池、受有毒物质影响的曝气池及运行情况不正常的曝气池的工作稳定下来,使流出水水质的变动性降低,使其达到一个新的操作水平。有人对同一废水用活性污泥法和AS二PACT法处理的流出水水质进行了详细的分析测定(表4)[’。了。从而可以看出,AS-PACT系统可以使活性污泥系统的二级流出水水质提高到三级流出水l水平(TOC、COD),能够达到高度的硝化(TKN和NH3弓N)。同时在去除农药方面,AS二PACT系统比活性污泥法更有效,前者的流出水中含农药总浓度是1.25“g/L,而后者是18.5协g/L。5.改进污泥的沉降性能t’“]污泥沉淀性能的改进与出流水悬浮固体的降低和改进的水力容量相连系。人们发现投加PAC的曝气池,污泥沉淀性能大大改善(图5下页),AS一PACT的活性炭泥的沉淀效率比活性污泥要好,且与炭的投加量有关,投炭量愈大,沉淀效率愈高。四、AS一PACT法的经济性〔8、10〕。除标明的单位外,其余均为mg/L用PAC处理的费用和炭的再生方法有直接关系。美国环保局分析了用WAO和多水瓜呀技街丈甲卷3期段炉再生PAC的系统。处理量为9500om丫d