活性炭吸附-热再生法处理丙烯酸废水的研究

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工业丙烯酸废水中含有多种有机物,其中醋酸含量约3%、丙烯酸含量约1%,COD约为45000mg/L,生物降解较为困难.本文采用活性炭吸附和分段热再生法分别对醋酸溶液、丙烯酸溶液以及模拟丙烯酸废水进行处理,探索了一种回收废水中醋酸的新方法,处理效果良好.实验考察了静、动态吸附过程的影响因素,确定了吸附与脱附过程的最佳工艺条件,建立了吸附过程数学模型.实验结果表明:椰壳炭对醋酸及丙烯酸具有良好的吸附性能,其吸附效果优于果壳炭和煤质炭,其中椰壳YK-15型活性炭最为理想.在温度为30℃,溶液中醋酸含量为3%,丙烯酸含量为1%的条件下,椰壳YK-15型活性炭对醋酸的静态吸附容量为81.5mg/g,对丙烯酸的静态吸附容量为64.4mg/g.在温度为30℃,模拟废水中醋酸含量为3%,废水流速为3BV/h的条件下,穿透点处YK-15型活性炭对醋酸的动态吸附容量为81.7mg/g,对废水的处理能力为2.6g/g.活性炭吸附达到饱和后,采用分段热再生法对吸附剂进行再生,脱附并回收醋酸.适宜的操作条件为:首先控制温度在110~130℃,脱除吸附柱内35~40%的残余废水,浓缩吸附的醋酸,然后继续升温至320℃左右,脱附并回收醋酸,使吸附剂再生.醋酸的脱附率稳定在96%以上,醋酸收率≥87%,回收醋酸的浓度为30%以上.循环稳定性实验表明,再生的活性炭重复使用的性能稳定,数据重现性好.由于丙烯酸在高温下聚合,因此不宜采用热再生法进行脱附,可考虑先将废水中的丙烯酸降解后再处理.
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