我国是一个水资源匮乏的国家，人均水资源占有量只有世界平均水平的四分之一。

       随着工业化进程的加速和人们生活水平的不断提高，人们对水的需求量不断增加，同时，我国每年几百亿吨的工业废水和生活污水的排放，加剧了我国水资源和水环境的污染化程度。

       通过保护水资源，处理污染水资源及加强综合利用的问题，才能解决水资源不足的问题，减少污染物排放量，减轻污染物对环境的污染，最终从根本上解决水资源的供需问题。

       煤化工废水是一种含有多种有机物，如腐殖酸、酚、酮、苯、酯类以及萘等，可生化性非常低，是难降解的典型有毒工业废水。

       废水经预处理和生物处理后，水中残余物中依然存在着少量的有毒难降解物质，并且有一定的色度，达不到相应的排放标准。

       我们采用颗粒活性炭吸附法对煤化工废水尾水进行了处理。

1.试验材料和方法

1.1实验用水

       煤化工废水水质为COD = 120 ~ 150 mg / L，NH4+- N=5~6 mg/L，TP=1~2 mg/L，pH=7.4~7.6，色度为200 倍左右。

1.2试验分析方法

       COD：重铬酸钾法；NH4+- N:纳氏试剂分度法；

       TP：钼锑抗分光光度法；

       色度：稀释倍数法；

       pH值：酸度计。

活性炭技术指标

       活性炭技术指标如表1所示。

 
2.试验结果与讨论

2.1 活性炭投加量与出水色度的关系

       为了确定活性炭的最佳投加量，取1 L 原水于烧杯中，分别按2 500、5 000、10 000、20 000、30 000、40 000、50 000、60 000、70 000、80 000mg/L 的投加量向废水中投加活性炭，使用电磁搅拌器搅拌，转速为400 r/min，搅拌1 h后停止，测量烧杯中的色度。测定结果如图1 所示。
 

       由图1可知，当活性炭投加量在60 000 mg/L时，其出水色度可低至50 倍，达到综合污水一级排放标准，说明此时活性炭投加量已经合适。

2.2 活性炭投加量与吸附效率的关系

       本实验取4个系列研究活性炭投加量与吸附效率的关系。系列1~ 系列4 投加活性炭量为分别20000、4000、60 000 mg/L 和80 000 mg/L，电磁搅拌器搅拌，转速为400 r/min。测定结果如图2 所示。
 

       由图2 可知，活性炭投加量为20 000 mg/L 时，在45~60 min 的色度去除速率比30~60 min 的色度去除率大，所以该吸附时间是必需的。活性炭投加量＞40 000 mg/L 时，两段去除速率基本相同，故可以在与其他有效工艺适合的情况下相结合，从而可以缩短吸附时间，以达到提高处理效率的目的。

2.3 活性炭的吸附饱和

       活性炭吸附有效时间即活性炭的达到饱和的时间。取玻璃柱加入活性炭，炭柱高2 m，柱面面积113 cm2，相当于活性炭投加量15.82 kg，废水进入速度控制在2~3 m/h。其吸附饱和曲线如图3 所示。


       由图3可知，活性炭吸附能力在初始时对COD 和色度的去除率极大，当到2 h 时基本保持稳定，COD 基本维持在30 mg/L 左右，色度为10 倍，达到综合污水一级排放标准；

       当反应时间达到36h，COD 和色度出现反弹，表明活性炭对COD 和色度的去除效果达到了边界状态，即达到饱和状态；当反应时间达到48 h 时，活性炭对COD 和色度没有吸附能力，即活性炭失去吸附性。

       综上所述，可以看出活性炭在此种条件下，即活性炭投加量为60 000 mg/L 时，吸附饱和时间为2.9 h。但是本试验属于小试，存在着边壁下流状态，如果放在中试或者实际工程情况下，处理效果会更好。

 
3.结语

    （1） 当活性炭投加量为60 000 mg/L 时，其出水色度可以达到50 倍，达到排放标准，此时为活性炭的最佳投加量。

    （2） 当活性炭投加量为20 000 mg/L 时，在45 ~60 min 之间的色度去除速率比30~60 min 间的大，但是当活性炭投加量大于40 000 mg/L 以后，两段则基本保持一致，此时可根据实际情况提高处理效率。

    （3） 当活性炭投加量为60 000 mg/L 时，吸附饱和时间为2.9 h。