活性炭从低浓度废水中去除COD

　　低浓度废水是什么，首先我们先来了解下废水中的COD浓度，COD值低于30mg/L可以用于绿植灌溉和工业用途，低于12mg/L的食用作物灌溉提升了使用范围。一般COD低于300mg/L的叫低浓度废水，也是需要处理后才能使用的。本期介绍活性炭物理吸收法来进行水回用。活性炭具有多孔结构，高表面积。用于水处理的活性炭的平均直径通常为1.2–1.6mm。活性炭的孔径显着影响微生物细胞的附着，观察到2-50nm孔径的生物量最高。对于生物量，流量、活性炭层高度、空床接触时间和气水比直接影响出水水质。吸附技术是一种经济、有效和直接的废水处理方法，而活性炭是最常用的吸附剂之一。它具有合适的孔径分布、大的比表面积和高的表面反应性。

　　废水和实验程序

　　本研究中使用的低浓度废水是一些市政污水处理厂收集的流出物。废水根据COD、BOD、氮、悬浮固体和pH值的水和废水标准方法进行表征。使用分光光度计测量COD浓度，并使用消化器进行COD分析和光度计。为了测量气流，使用了气泵和流量控制器。收集废水样品后，将它们保持在低于4℃的温度和低于2的pH值以供进一步分析。为了进行反应，将5个1L锥形烧瓶连接到气泵。在每个锥形瓶中，根据实验设计添加指定量的活性炭。每分钟向每个烧瓶中引入1L空气，以确保有效混合并提供足够的氧气以去除COD。曝气2小时后，停止所有样品以沉淀其悬浮固体。在本实验中，上清液被取样，COD被洗脱。曝气2小时后，每2小时重复一次试验，直至12小时。对最终处理的样品测量COD。

　　活性炭对COD的去除效果

　　基于回归方程可以说明变量之间的关系。相关的3D曲面图以自变量和不同峰值和曲线之间的不同关系进行，表示响应。选择了最佳的COD效率去除结果图1，根据上面的实验程序发现通过增加活性炭浓度，在实验的前2小时，COD水平急剧下降(约50%)。根据RSM分析，活性炭浓度是整个工艺中COD去除的重要因素。此外，通过增加因子(活性炭)的数量，COD的去除量增加，这可能与微生物数量的增加和活性炭在废水回用中较大的多孔表面积有关，导致通过孔隙填充吸附污染物。由于活性炭在处理的第一个小时内具有很高的效率，由于污染物的吸收位点饱和，其对有机物去除的影响随着时间的推移而减弱。

　　图1：用于活性炭工艺的有效实验变化与COD去除的3D图和标准误差。

　　等高线图

　　图2显示不同活性炭浓度对COD去除的影响。例如，等值线图中显示的活性炭之间的关系表明，当活性炭的浓度达到0.05g/L时，废水中CID含量急剧降低。

　　图2：活性炭低浓度废水处理过程的合适叠加转换等值线图。

　　活性炭从低浓度废水中去除COD，首先，城市废水中的低浓度废水通过活性炭处理，处理过程导致COD最大减少91%。对于有机物含量低的废水的处理，本研究测试了三个参数对COD去除的影响。结果表明，活性炭高级废水的贡献最大。最后，这项研究证实，市政污水处理厂处理后的污水可用于非饮用水用途，例如冲厕、灌溉、工业和城市用途。因此，所研究的工艺被推荐为先进的废水处理和废水回用的强大技术。