Solusi yang efisien untuk pengolahan limbah dan tantangannya

Proses ini menambahkan karbon aktif bubuk (selanjutnya disebut PAC), yang merupakan jenis karbon aktif yang diekstrusi, ke reaktor lumpur aktif. Dengan memanfaatkan sifat adsorpsi karbon aktif dan kemampuan degradasi mikroorganisme, ia dapat menghilangkan senyawa yang sulit untuk terurai, dan mencapai hasil pengobatan yang mendalam. Filter air arang aktif granular, bentuk lain dari karbon aktif, juga telah menunjukkan efektivitas dalam pemurnian air, tetapi dalam proses PACT, karbon aktif yang diekstrusi terbukti lebih cocok untuk integrasi dengan sistem lumpur.

 

Karbon aktif bubuk, atau karbon aktif yang diekstrusi, dapat berfungsi sebagai pembawa untuk perlekatan biofilm. Ini dapat mempertahankan konsentrasi lumpur yang relatif tinggi dan sangat meningkatkan kemampuan sistem untuk menahan beban kejut. Dibandingkan dengan karbon aktif kolom, yang sering digunakan dalam reaktor tetap, bentuk yang diekstrusi memberikan luas permukaan yang lebih besar dalam proses PACT untuk kolonisasi mikroba.

1, aliran proses pakta dan mekanisme aksi

Aliran proses pakta

Sejak munculnya proses pakta, diskusi tentang mekanisme tindakannya tidak pernah berhenti. Terutama ada dua teori yang representatif:

Adsorpsi - Degradasi - Regenerasi Biologis - Readsorpsi: PAC, karbon aktif yang diekstrusi, dan mikroorganisme bekerja bersama untuk menghilangkan bahan organik.
Karbon aktif, termasuk karbon aktif yang diekstrusi, memiliki luas permukaan yang besar dan dapat menyerap bahan organik dan oksigen dalam air. Mikroorganisme menempel pada permukaan PAC. Enzim ekstraseluler yang mereka keluarkan, dan pusat -pusat aktif beberapa enzim, dapat memasuki mikropori karbon aktif. Mereka memecah bahan organik refraktori yang teradsorpsi menjadi molekul -molekul kecil, meregenerasi situs adsorpsi, dan mengembalikan fungsi adsorpsi PAC. Bahan organik molekul kecil yang terurai dapat memberikan nutrisi dan energi untuk mikroorganisme, meningkatkan aktivitas mikroorganisme. Ini membuatnya lebih kondusif untuk menghilangkan bahan organik.
Perlu disebutkan bahwa bahkan jika molekul enzim tidak dapat memasuki mikropori, setelah bahan organik dalam makropori dan mesopori terdegradasi, karena perbedaan konsentrasi, bahan organik dalam mikropori akan berdifusi ke dalam makropori dan mesopori dan masih bisa terdegradasi oleh mikroorganisme.

 

Superposisi sederhana degradasi mikroba dan adsorpsi karbon aktif
Jelas, teori ini benar -benar berlawanan dengan yang pertama. Setelah beberapa siklus adsorpsi, karbon aktif (PAC) yang diekstrusi akan secara bertahap menjadi jenuh, kapasitas adsorpsi akan berkurang, dan laju penghilangan bahan organik juga akan turun. Ini menunjukkan bahwa permukaan PAC jenuh, dan tidak ada fenomena regenerasi biologis.

Metode PACT lebih baik dari metode lumpur aktif tunggal. Karbon aktif kolom, jika digunakan dalam proses yang sama, mungkin menghadapi tantangan dalam mempertahankan distribusi yang seragam dan kontak yang efektif dengan mikroorganisme, sementara karbon aktif yang diekstrusi dalam PACT telah terbukti lebih efisien.
Bahkan, apakah itu teori pertama atau teori kedua, dan apakah ada regenerasi biologis PAC atau tidak, metode PACT lebih baik daripada metode lumpur aktif tunggal:
Oksidasi mikroorganisme tergantung pada konsentrasi bahan organik. Adsorpsi oleh karbon aktif yang diekstrusi meningkatkan konsentrasi bahan organik yang dipasang pada permukaan partikel karbon, membuat reaksi lebih menyeluruh.
PAC dan lumpur teraktivasi tetap di tangki aerasi bersama -sama untuk waktu yang mirip dengan usia lumpur. Dengan cara ini, bahan organik refraktori memiliki lebih banyak peluang untuk terdegradasi.
Karena karbon aktif yang diekstrusi mengadsorpsi bahan organik refraktori dan mikroorganisme pada saat yang sama, ia memperpanjang waktu kontak antara organisme dan bahan organik. Selain itu, adsorpsi enzim ekstraseluler oleh PAC juga membantu mikroorganisme menurunkan bahan organik. Filter air arang teraktivasi granular, di sisi lain, terutama digunakan untuk proses filtrasi sederhana daripada proses biologis - adsorpsi 协同 yang kompleks dalam PACT.

2, penerapan proses pakta dan poin untuk perhatian

Segera setelah metode PACT muncul, karena keunggulannya dalam hal ekonomi dan efisiensi pengobatan, telah banyak diterapkan pada pengolahan air limbah industri, seperti pengolahan air limbah dari pemurnian minyak, petrokimia, pencetakan dan pewarnaan, coking, dan industri bahan kimia organik. Penggunaan karbon aktif yang diekstrusi dalam proses ini telah menunjukkan kemampuan beradaptasi yang lebih baik dibandingkan dengan bentuk lain seperti karbon aktif kolom atau arang aktif granular yang digunakan dalam filter air.

Selain itu, ketika metode PACT digunakan untuk pengolahan limbah perkotaan, ia dapat secara signifikan meningkatkan efek nitrifikasi. Ini lebih baik daripada metode lumpur yang diaktifkan, dapat meningkatkan efisiensi penghapusan keseluruhan sistem, dan sangat meningkatkan kualitas limbah.

 

Penerapan proses pakta dalam air limbah industri
Di Cina, proses pakta terutama diterapkan pada pengolahan aktual air limbah industri.
Misalnya, menggunakan proses PACT dengan karbon aktif yang diekstrusi untuk mengobati air limbah produksi PAM yang sudah diolah dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan oksigen, meningkatkan kinerja penyelesaian lumpur, dan tingkat penghapusan bahan organik dapat mencapai lebih dari 80%. Dibandingkan dengan metode pengolahan air tradisional menggunakan filter air arang teraktivasi granular, PACT menawarkan perlakuan yang lebih komprehensif.
Taman industri kimia tertentu menggunakan metode lumpur aktif PAC yang diperkuat, dengan karbon aktif yang diekstrusi menjadi komponen utama, untuk mengolah air limbah kimia komprehensif "tiga tinggi". Efek penghapusan COD hampir dua kali lipat, dan tingkat penghilangan kromatik mencapai 60% hingga 70%. Karbon aktif kolom, karena bentuk dan strukturnya, mungkin tidak seefektif dalam sistem berbasis lumpur ini seperti karbon aktif yang diekstrusi.
Menggunakan proses A2/O (PACT) untuk mengobati air limbah pencetakan dan pewarnaan yang dihidrolisis dan diasamkan dapat secara efektif meningkatkan efek operasi sistem di musim dingin. Ini memiliki efek pengobatan yang lebih baik pada polutan organik karakteristik seperti cincin benzena, senyawa polycyclic aromatik, dan heterosiklik, dan juga memiliki efek promosi yang lebih jelas pada penghilangan zat makromolekul.
Sebagai contoh lain, perusahaan farmasi domestik menggunakan proses PACT dengan karbon aktif yang diekstrusi untuk mengolah air limbah farmasi yang mengandung benzothiazole. Dibandingkan dengan metode lumpur yang diaktifkan tanpa menambahkan karbon aktif, laju penghapusan TOC dan COD oleh proses PACT telah meningkat dari 54,8% dan 45,6% menjadi 86. 13% dan 76,34% masing -masing. Ini telah meningkatkan toleransi sistem terhadap beban kejut dan memiliki efek skrining pada bakteri benzotiazol - merendahkan dalam sistem.

 

Poin untuk perhatian dalam menerapkan proses pakta:
(1) Saat memilih bahan untuk peralatan pembuangan lumpur, diperlukan lebih banyak pertimbangan. PACT menambahkan karbon aktif yang diekstrusi ke tangki aerasi lumpur aktif. Kelebihan lumpur yang dikeluarkan adalah lumpur biologis, yang abrasif. Jadi, bodi pompa, bodi tangki, mesin gesekan lumpur dari tangki sedimentasi sekunder, dan peralatan pembuangan lumpur semuanya memiliki persyaratan yang relatif tinggi untuk ketahanan aus. Ini berbeda dari lingkungan operasi yang lebih ringan dari filter air arang teraktivasi granular.
(2) Karena lumpur yang diproduksi oleh proses ini memiliki kepadatan yang relatif tinggi, ketika merancang mesin gesekan lumpur dari tangki sedimentasi sekunder dan peralatan pembuangan lumpur, nilai batas torsi yang relatif tinggi harus digunakan.
(3) Ketika sejumlah besar karbon aktif yang diekstrusi ditambahkan, akan ada banyak partikel PAC dalam limbah. Untuk memperbaiki situasi ini, yang terbaik adalah menggunakan sistem SBR, atau menambahkan filter tersier. Unit pemisahan membran juga dapat digunakan untuk mengganti tangki sedimentasi sekunder.
(4) Kapasitas adsorpsi karbon aktif yang diekstrusi dalam sistem PACT berbeda dari nilai yang diprediksi oleh uji adsorpsi isotermal intermiten. Tes perawatan aliran kontinu harus dilakukan untuk mendapatkan data yang relevan untuk desain. Ini juga merupakan perbedaan yang signifikan dari evaluasi kinerja karbon aktif kolom atau arang aktif granular dalam filter air.
(5) Karena karbon aktif yang diekstrusi memiliki kapasitas adsorpsi yang kuat, jika secara langsung terpapar ke udara, ia akan dengan mudah menyerahkan zat -zat di lingkungan sekitarnya, menempati lokasi adsorpsi dan membuat PAC tidak efektif. Jadi, selama produksi atau pengujian, penyimpanan yang tepat sangat penting, yang juga berlaku untuk bentuk lain dari karbon aktif seperti filter air arang aktif granular dan karbon aktif kolom.