專利名稱:活性碳纖維對含酚廢水的處理的制作方法
本發明涉及含酚廢水的處理方法。
含酚廢水對自然環境的危害是眾所周知的。治理含酚廢水所采用的方法有蒸汽脫出法、液膜法、溶劑萃取法、活性碳吸附法和生化法等。這些方法雖然能使廢水中含酚量降低，但其共同的缺點是仍然達不到環境保護法規定的排放標準(0.5PPm)。此外，蒸汽脫出法耗能多，液膜法耗能多且操作危險，溶劑萃取法能耗大并存在溶劑回收問題，生化法占地面積大，不穩定，活性碳吸附法對低濃度酚除去效率差。
碳纖維是近十幾年出現的新材料，用它制成的合成材料具有質輕、強度高、耐高溫、耐腐蝕、耐輻射等優良性能，廣泛應用于航空、機械、電子、化工、建筑等工業領域。研究表明選用適當的有機纖維，用特殊的方法碳化-活化處理，可得到結構不同的活性碳纖維。活性碳纖維是一種高效的吸附劑，它與粉狀活性碳相比，不僅具有一系列優異的綜合性能(如比表面積大，孔徑分布窄且主要是微孔，吸附量大，吸附速度和脫附速度都很快，對低濃度的污染物仍然有較高的吸附效率等)，而且在工程應用上具有更大的靈活性，可制成紗、布、氈、蜂窩結構等形式，滿足各種用途的要求。因此，近些年來活性碳纖維的研究及其開發應用的工作在一些國家(如蘇聯、日本)極為活躍。
本發明利用活性碳纖維作吸附劑處理含酚廢水，可使廢水含酚量降至環境保護法規定的排放標準0.5PPm以下，并提供了吸附飽和后的活性碳纖維的再生方法，使之可以重復使用。
含酚廢水流經裝填有活性碳纖維的處理裝置，廢水中所含游離酚便被活性碳纖維所吸附，吸附必須在中性或酸性條件下進行。為了使處理過程活性碳纖維保持分布均勻，水流暢通，處理裝置可以做成分節段連接，在每兩節段之間以帶孔的隔板隔開。處理過程中有時由于水流的沖力作用可能會使活性碳纖維擠壓在一起而影響水流暢通，解決這一問題的方法可以將裝置直立放置，水流方向采用逆流法，從下部進入，上部流出，使水流向上的沖力與活性碳纖維向下的重力相抵消，從而防止活性碳纖維被擠壓在一起，保持水流暢通并使水流更充分地與活性碳纖維接觸，可以提高處理效果。
采用本發明所提供的方法處理含酚廢水，在處理裝置中的活性碳纖維失效之前，處理后廢水中的含酚量均在0.5PPm以下。活性碳纖維是否失效或接近失效，可通過檢測處理裝置出水口水樣的含酚量來確定。當出水口的水樣含酚量接近0.5PPm時，說明處理裝置中的活性碳纖維接近失效，這時應更換新的或經過再生的活性碳纖維。對所用活性碳纖維何時失效的判斷，一般可用活性碳纖維所能處理的廢水總量與實際已經處理的廢水量相比較來作出。當實際處理的廢水量接近達到活性碳纖維所能處理的廢水總量時，可判斷活性碳纖維已接近失效，這時便應注意檢測處理裝置出水口水樣的含酚量，以確定活性碳纖維是否已失效。活性碳纖維所能處理的廢水總量與活性碳纖維本身對酚的吸附量和處理裝置中裝填的活性碳纖維的總量以及被處理的廢水的含酚量等因素有關，一般地活性碳纖維所能處理的廢水
總量＝ (活性碳纖維總量×活性碳纖維吸附量)/(處理前廢水含酚量)
下面是用本發明方法處理含酚廢水的兩個實例
1、處理裝置為園柱形，直徑10厘米，長2米，填充的活性碳纖維總量為1.7公斤，活性碳纖維的吸附量為196毫克酚/克。處理前廢水含酚量為50PPm，處理過程廢水通過處理裝置的流量為13-25升/小時，實際處理廢水總量為6000升，廢水經處理后含酚量降為0.1PPm以下。
2、處理前廢水含酚量為200PPm，處理過程廢水通過處理裝置的流量為14升/小時，實際處理廢水總量為1600升，處理裝置和其他條件與例1相同，廢水經處理后含酚量下降為0.1PPm以下。
本發明還提供了兩種活性碳纖維吸附飽和(即失效)以后的再生方法，一種是加熱再生法，另一種是丙酮抽提再生法。
1、加熱再生法。將失效的碳纖維置于加熱爐中，在氮氣保護下升溫至300-1000℃，當被再生的活性纖維所吸附的酚主要為苯酚時，加熱溫度以300-800℃為宜，當被再生的活性碳纖維所吸附的酚除苯酚外還有其他一些縮合物(如苯酚-甲醛縮合物)時，則應加熱至1000℃為宜。這是因為苯酚的碳化溫度比其他酚類縮合物低，所以，加熱應根據被再生的活性碳纖維所吸附的物質來調節溫度高低，以達到最好的再生效果。采用加熱再生法再生的活性碳纖維一般仍可保持其原有的吸附量，加熱再生法的優點是再生效果好，而且把活性碳纖維脫附出來的酚類物質直接碳化掉，無須作其他處理。
2、丙酮抽提再生法是把待再生的活性碳纖維放進抽提器中，用丙酮抽提2-5小時，再水洗，然后在250-300℃(最好是270℃)下烘干。用這種方法再生的活性碳纖維其吸附量第一次再生一般可達原有吸附量的70%以上，第二次以后的再生其吸附量則一直保持第一次再生的原有吸附量，經反復使用40次以后才稍有下降。這種方法的優點是操作簡單，抽提溶劑可重復使用，抽提出來的物質可以濃縮回收，再生過程中活性碳纖維損失少。
本發明所提供的處理含酚廢水的方法，其設備簡單、操作方便，耗能少，占地面積少，效率高，廢水經一次處理即可達到規定的排放標準，而且把方法所用的活性碳纖維失效以后還可多次再生重復使用，本發明方法尤其適用于處理含酚量較低的廢水。
權利要求
1、一種用吸附劑處理含酚廢水的方法，其特征是所用吸附劑是活性碳纖維，該吸附劑使用后可作再生處理反復使用。
2、按照權利要求
1所述的方法，其特征是使用活性碳纖維處理含酚廢水的過程必須在中性或酸性條件下進行。
3、按照權利要求
1所述的再生處理，其特征是把要再生的活性碳纖維用丙酮抽提2至5小時，經水洗，然后在250℃至300℃下烘干。
4、按照權利要求
3所述再生處理，其特征是烘干時的最佳溫度為270℃。
5、按照權利要求
1所述的再生處理，其特征是把要再生的活性碳纖維放在加熱爐中，在氮氣保護下升溫至300-1000℃。
6、按照權利要求
5所述的再生處理，其特征是當被再生的活性碳纖維所吸附的酚主要為苯酚時，加熱溫度以300-800℃為宜，當被再生的活性碳纖維所吸附的酚除苯酚外還有其他一些縮合物(如苯酚-甲醛縮合物)時，則應加熱至1000℃為宜。
專利摘要
活性碳纖維處理含酚廢水及其再生方法。本發明涉及含酚廢水的處理方法。以活性碳纖維作酚的吸附劑，使含酚廢水流經裝有活性碳纖維的處理裝置，處理后廢水的含酚量可達0.5PPm以下。本發明還提出兩種活性碳纖維吸附失效以后的再生方法加熱再生和丙酮抽提再生法。
文檔編號C01B31/00GK85104016SQ85104016
公開日1986年11月19日 申請日期1985年5月22日
發明者曾漢民, 叢廣民, 劉益群, 周英, 湯麗鴛, 徐小華 申請人:中山大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan