活性炭吸附Oxf

活性炭吸附是一种行之有效的吸附废水、水和气流中的有机物的方法。颗粒活性炭(GAC)填料滤床或粉状活性炭(PAC)添加到澄清剂或曝气盆地用于废水处理。在农药行业中，GAC的应用要比PAC广泛得多，图10为a的工艺流程图广汽系统用两列串联，这是农药行业常见的[11]。

活性炭对广泛使用的除草剂和农药的研究表明，它能成功地将废水中这些有毒化合物的浓度降低到很低的水平[16]。其中一些例子包括六六六、滴滴涕、2,4- d、毒蕈芬、狄氏剂、艾氏剂、氯丹、马拉硫磷和对硫磷。吸附受到许多因素的影响，包括

图10碳吸附流程图。碳柱串联操作;反冲洗水由泵提供(参考文献11)。

吸附剂的分子大小，吸附剂的溶解度和碳的孔隙结构。适用于农药行业的活性炭处理特点总结如下[11]:

1.增大分子量有利于更好的吸附。

2.吸附度随吸附剂溶解度的降低而增大。

3.芳香族化合物往往比脂肪族更容易被吸收。

4.吸附依赖于ph值;溶解的有机物通常在赋予分子极性最小的pH值下更容易被吸附。

根据美国环保局的调查，美国至少有17家农药厂使用GAC处理[7]。流速从低的0.0004 MGD到高的1.26 MGD(综合农药流量)不等。GAC系统的空床接触时间从低的18分钟到高的1000分钟不等。这些植物中的大多数使用长接触时间和高碳利用率系统，用于从浓缩物中去除有机物的预处理废物流．三家工厂运行三级GAC系统，使用更短的接触时间和更低的碳利用率。来自GAC工厂的大部分全面运行数据表明，农药从废物流中去除了99%。常见的表面加载速率初级处理为0.5加仑每分钟每平方英尺(gpm/ft2)三级处理， 4 gpm/ft2。

活性炭吸附主要是一种废物浓缩方法。耗尽的碳必须再生或作为危险废物处理。对于超过2000磅/天的GAC消耗，现场再生可能是经济合理的。热再生是GAC再活化最常见的方法，尽管其他方法，如用酸、碱、溶剂或蒸汽清洗耗尽的GAC，有时也用于特定应用[17]。

图11为热再生系统[11]的典型流程图。热再生通常在一个多底炉或者一个回转窑在

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图11碳再生流程图。排出的碳从吸附器中排出，脱水，并在热炉中再生(多缸、回转窑、红外或流化床);再生碳在返回吸附器之前被淬火和洗涤;新的碳被清洗和添加，以弥补再生过程中的损失(参考文献11)。

温度从870°C到980°C。红外炉是一种较新的类型，安装在农药厂的GAC系统，主要处理水排放真空过滤母酒[7]。红外炉制造商声称易于操作，具有快速启动和关闭能力[18]。另一种新型的再活化过程是流化床过程，其中GAC通过再活化器逆流向下发展到上升的热气体，这些气体在干燥废弃的GAC和热解吸附质时带走挥发性物质。红外加热炉和流化床再活化工艺已由美国环境保护署(USEPA)于年进行了试点试验饮用水处理植物[18]。

除GAC外，其他吸附材料也被研究用于处理含农药废水[19]。Kuo和Regan[20]研究了使用废蘑菇的可行性堆肥作为一种吸附介质，从漂洗液中去除杀虫剂，包括西威利、羧呋喃和涕威。氨基甲酸酯类农药在吸附剂上的吸附表现为非线性行为，可以用Freundlich等温线来表征。观察到农药混合物的竞争吸附，吸附顺序为:甲威基、>、呋喃、>、涕威。在另一项研究中，Celis和同事[21]研究了蒙脱石和水滑石作为可电离农药imazamox的吸附材料。在吸附剂的pH值下[6-7]，水滑石的煅烧产物被发现是对咪唑氨氧阴离子的最佳吸附剂。Sudhakar和Dikshit[22]发现木炭可以去除水中高达95%的硫丹(一种有机氯杀虫剂)。吸附遵循二级动力学，平衡时间为5小时。在另一项研究中，松皮作为木材工业的副产品，被评价为一种经济的吸附剂，用于三级处理被各种有机氯农药[23]污染的水。

氧化剂已被证明对去除废水中的许多复杂有机物非常有效，包括苯酚、氰化物、选定的农药(如尿素和尿嘧啶)、COD和有机金属配合物[11]。许多氧化剂可用于废水处理。表9显示了氧化电位对于常见氧化剂[24]。最广泛使用的氧化剂

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