活性炭吸附处理陶瓷厂煤气化废水

　　陶瓷厂煤气化生产过程废水中含有有机物质，如酚类化合物，将这种废水直接排放到地下水和地表水中会造成严重的环境影响。因此，从陶瓷厂废水中去除苯酚对于保护天然水资源至关重要。工业上需要一种快速、可靠且简单的陶瓷厂废水处理方法，所以本次采用活性炭来进行物理吸附处理。

　　陶瓷厂生产流程中的煤气化废水

　　陶瓷工业正在对环境造成严重的空气和水污染。为了处理从陶厂煤气发生炉中获得的废水，在陶瓷厂的出口引入了两个冷凝器，采用静电除尘器洗涤工艺，将气态废物转化为液态废物。在洗涤过程中，首先，气体通过初级冷凝器，在那里设定温度以冷凝气体中的水分。初级冷凝器的出口是废水。此外，发生炉煤气被送到静电除尘器，在那里吸附焦油，然后气体通过二级冷凝器以去除剩余的水分。除去水分和焦油后，发生炉煤气送入窑内燃烧。初级冷凝器、静电除尘器和二级冷凝器产生的废水被收集在污水收集罐中，如图1所示。

　　图1：陶瓷厂煤气化生产系统示意图。

　　废水的预处理

　　使用不同类型的凝结剂来进行预处理。在这个测试中，使用了四个容量为1000毫升的烧杯，每个烧杯中都装有500毫升的煤气化废水。加入混凝剂后，按要求加入NaOH和硫酸，达到所需的pH值。废水中的混凝过程在120rpm下进行1分钟，然后在20rpm下开始絮凝20分钟，这样形成的絮状物在混合过程中不会破裂。此外，废水保持2小时以在其中沉淀颗粒。使用浊度计和TDS计测定颗粒沉降前后的浊度和总溶解固体(TDS)。发现AlCl3发现适用于使所有混凝剂中的浊度和总固体量最小化。另一方面，聚电解质和明矾对颗粒的沉降也有令人满意的效果，但废水变得粘稠，与AlCl3相比沉降时间更长。因此，它不能用于进一步的处理过程。

　　活性炭吸附法去除苯酚的敏感性分析

　　使用田口法进行敏感性分析以设计苯酚去除实验。发现时间、温度和L/S三个参数对苯酚去除有显着影响。因此，田口的L9正交阵列(OA)用于设计实验，其中九个实验在三种不同的参数条件下进行。但是，需要注意的是，为了检验这三个参数对苯酚去除的影响，需要进行27次实验组合，这是一项艰巨的任务。因此，如上所述，需要根据各种参数的特性确定苯酚去除的敏感性。最后得出数据时间30分钟，温度45℃，L/S5，在这些条件下活性炭可以从陶瓷厂煤气化废水中去除96%的苯酚。

　　田口法

　　田口法用于优化参数，即时间、温度和L/S，这些参数直接取决于苯酚的去除。选择田口方法的选项越大越好。本研究的主要目的是活性炭从废水中去除较多的苯酚，因此选择了越大越好的选项。此外，采用添加剂模型来确定各个输入参数对去除苯酚浓度的影响。这种分析称为因子效应的确定，结果见图2。

　　图2：使用L9正交阵列对活性炭去除苯酚的敏感性分析，选择越大越好。

　　使用活性炭吸附法从陶瓷厂煤气化废水中去除大量的苯酚。在此混凝-絮凝过程之前，使用2g/L剂量的AlCl3试剂在pH5下进行优化，以从废水中去除总固体。因此，在该过程中去除了61%的总固体和3.19%的苯酚。此外，田口法的L9/OA用于通过改变时间、温度和L/S以最少的实验次数设计吸附方法。根据田口的预测，当相互作用时间为30分钟和温度45℃时，发现在L/S5时可以去除96%的苯酚。该研究为高效去除苯酚提供了优化参数，可有效应用于陶瓷行业。