活性炭处理高盐高COD废水技术探讨

活性炭到处理高盐高COD废水技术的探讨

在废水处理中，“活性炭能不能直接处理高盐高COD废水？”几乎是最常见的提问之一。很多企业在遇到废水COD超标时，第一反应就是“加点活性炭试试”。但实际情况往往是，花了不少钱，水质却没改善多少，甚至连监测指标都没动静。

要想用好活性炭，必须先弄清楚它的适用原理。数方活性炭将从吸附原理、应用限制、投加经验数据等几个方面，详细把这件事说清楚，仅供大家参考。

 

一、活性炭的吸附机理

活性炭是一种具有发达孔隙结构的碳质吸附剂，其比表面积可达500~2000 m?/g。它的吸附机理主要包括：

1. 

1.物理吸附
依靠微孔、中孔的毛细作用和范德华力，把有机物分子“吸进孔道”。

微孔（<2nm）：主要吸附小分子COD。

中孔（2~50nm）：适合中大分子有机物。

2.化学吸附

活性炭表面含有羧基、羟基、羰基等官能团，可与某些污染物发生化学键合或静电吸附。

关键性能指标

碘值：反映微孔数量，碘值越高，吸附小分子有机物能力越强。

亚甲蓝值：反映中孔吸附能力。

CTC值：反映对气相有机物的吸附能力。

因此，活性炭对低浓度、低盐度的废水具有较好的吸附效果。但一旦水质复杂，吸附性能会受到明显限制。

二、为什么高盐高COD废水不适合单独用活性炭？

1. 高盐度干扰

在高盐废水中，溶液离子强度高，盐离子与有机物分子会竞争活性炭的吸附位点，从而降低吸附效率。

2. COD过高

活性炭的动态吸附容量是有限的：

颗粒活性炭：约0.1 g COD/g炭

粉末活性炭：约0.3–1 g COD/g炭

当废水COD动辄几千甚至上万 mg/L 时，所需炭量大到无法接受，处理成本和固废量都会成倍增加。

3. 难降解有机物比例高

高COD废水往往含有大量大分子、难降解有机物，孔径匹配性差，吸附速率慢，整体去除率有限。

4. 成本与运行压力大

大剂量投加活性炭会带来以下问题：

污泥量显著增加，脱水与处置难度加大；

投加与分离设备负荷加重；

运行费用居高不下。

所以：活性炭不适合作为单一工艺直接处理高盐、高COD废水。

三、活性炭的合理应用场景

1.生化处理后的尾水精处理

在生化系统后端，作为深度处理环节，活性炭能有效去除残余COD、色度和异味。

2.应急处理
当废水突然超标时，粉末活性炭临时投加可快速降低COD。

3.联合工艺
与臭氧、芬顿、电化学等工艺结合，协同去除难降解有机物。

4.PACT工艺

将粉末活性炭与活性污泥混合投加，既吸附污染物，又改善污泥沉降性能。

四、不同水质条件下的投加量建议

根据行业经验和实验数据，总结如下：

1.低浓度废水（COD ≤ 400 mg/L）

投加：粉末活性炭（碘值800） 400–600 ppm

效果：COD可降至200 mg/L 以下

2.中浓度废水（COD 400–600 mg/L）

投加：粉末活性炭（碘值800） 600–800 mg/L

效果：出水COD一般可降至300 mg/L 以下

3.高浓度废水（COD > 1000 mg/L）

建议：先采用物化（臭氧、芬顿、催化氧化）或生化工艺，将COD降至适合活性炭吸附的范围，再实施活性炭深度吸附，提高出水稳定性.

注意：上述投加量为经验值，具体应用必须通小试或中试验证。

 

五、活性炭投加的优化策略

1.分段或脉冲投加

借助在线COD监测系统，采用分段投加模式，避免一次性大剂量投炭带来的冲击负荷。

2.联合工艺协同

活性炭 臭氧：提高大分子有机物断链效率

活性炭 芬顿：促进难降解污染物氧化

活性炭 生化：为微生物提供更适合的生存环境

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3.再生与循环利用

粉末炭通常一次性使用

颗粒炭可通过热再生方式重复利用，降低运行成本

4. 在线监控与自动控制

结合COD、TOC在线监测设备，自动调节投加量，实现精细化运行，避免资源浪费。

六、工程案例提示

1.印染废水：采用芬顿 生化 粉末炭，最终出水COD稳定在150 mg/L以下。

2.制药废水：臭氧氧化 颗粒炭吸附，出水色度和COD均显著下降。

3.垃圾渗滤液尾水：RO浓水经催化氧化 粉末炭，确保达标排放。

这些案例共同说明：活性炭不是“万能药”，而是需要在合适环节、合适方式下才能发挥价值。

七、结论

活性炭不适合单独用于高盐高COD废水的主处理工艺。

最佳应用位置：生化处理后的尾水深度处理，或与其他工艺结合使用。投加量必须结合水质条件，通过实验确定，不能盲目套用经验值。

只有在科学设计 合理投加 优化运行的前提下，活性炭才能成为提高出水稳定性的有力工具。