工业污水治理和粉末活性炭

沈善明 朱丰金

（上海三明蒸发干燥研究所，上海 200232）

工业污水治理和粉末活性炭关系密切[1]，应用得好可事半功倍。粉末活性炭和颗粒活性炭一样，可热再生循环利用许多次，能发挥粉末活性炭对特殊水质的治理取得比其它任何治理方法无法取得的技术经济效果。很多年前，国外早就研究粉末活性炭＋活性污泥法联合使用的方法，并紧密结合热再生剩余活性污泥中的废饱和粉末活性炭，进一步显示出独特的优点。

联合使用粉末活性炭和活性污泥法可使原来的2级处理起到接近3级处理的效果。此法的优点是：

（1）利用活性炭吸附和微生物作用两种互补效果，提高BOD和COD的去除率；

（2）即使挥发性悬浮固体含量较低和水温较低的条件也能充分进行，对于活性污泥不能去除的显色成分或有毒质也可去除；

（3）能有效去除洗涤剂等物质，减少曝气池和排出口的泡沫；

（4）水质和水量发生较大波动也能取得稳定的处理效果；

（5）增加好气消化能力；

（6）改善污泥沉降性，容易提高既有活性污泥装置的处理能力。

推举此技术方法的原因，是即使在结合活性污泥＋粉末活性炭的治理方法时也牢牢抓住粉末活性炭热再生循环利用的技术不放，既显著提高了出水质量又降低了废水治理的成本。据报道，连带剩余活性污泥和粉末活性炭一起高温再生（950～1 010 ℃），不但废粉末活性炭得到了再生，而且能使活性污泥中的有机污染物产生新的粉末活性炭。

在此不能不想到在我国个别的大型石油化工厂，也采用在生化曝气池中投加粉末活性炭，可惜的是最后将活性污泥和混在其中的废粉末活性炭都一把火烧掉，为了烧掉含水的活性污泥和废粉末活性炭，还专门引进了流化床焚烧装置。

对比循环利用和一把火烧掉，前者可生生不息，投一次粉末活性炭可长时期发挥活性炭的作用，从而大幅度提高出水的质量，后者则每天要投新粉末活性炭而花费大量的费用。大的石油化工企业在经济上能承担得起粉末活性炭的浩大费用，大多数中小工厂因经济承受能力所限而只能放弃采用投加粉末活性炭的技术和方法。这就是反映目前我国工业污水治理落后的现状。

1 需改变落后面目

粉末活性炭在我国几乎都采用一次性应用，合成药品和淀粉糖脱色精制后的废粉末活性炭量一年达数万吨之巨，可惜均都沦为了废物作垃圾处理。将混有大量剩余活性污泥的粉末活性炭理所当然被认为废物。事实上，只要药品和淀粉糖的脱色精制过程中，不要掺入作助滤剂的无机物，就很容易予以热再生[2]，即使含大量剩余活性污泥的废粉末活性炭也同样可予以热再生，并早有较具体的热再生资料予以介绍。

我们的水资源很短缺，习惯于取“上游”清水，将不彻底不达标的治理出水排放“下游”，除非取水于三江源头，我们哪里还有上游和下游之分。因工业污水处理装置的排水量大并且出水水质差，已远远超出大江大河的自净能力，其结果自然都在自欺欺人。唯一的办法是从我做起，提高水的利用率，每个厂花最少的钱最大限度地提高出水质量，否则害人害己。

2 建议普及粉末活性炭＋活性污泥联合处理工业污水

现在工业废水已普及生化二级处理。要将生化处理的出水普及活性炭深度吸附处理，很不现实。而在现有生化二级处理的基础上，采用投加粉末活性炭于活性污泥池，除不需要改造流程设施外，再结合含废粉末活性炭的剩余活性污泥热再生，所花的费用极低，而效果显著。特别是那些合成药和染料生产厂生化性很差的工业污水，经生化处理后极难去除的有机物质，可能更适应粉末活性炭的吸附去除。如果工业废水处理普及投加粉末活性炭，全国千万个工业，污水处理装置出水都得到提高，其意义就非同小可。

现已证实含粉末活性炭的剩余活性污泥不同于一般的剩余活性污泥，很易过滤，因经过滤后的含粉末活性炭和水的剩余活性污泥要进行1 000 ℃左右的粉末活性炭热再生处理。从热量平衡观点考虑，燃烧剩余活性污泥的热量已达到1 000 ℃的温度，但滤饼中水的蒸发和过热所需的热量很大，会产生很不利的影响。所以，在进行热再生之前应将剩余活性污泥干燥脱水。经实践证明，含粉末活性炭的剩余活性污泥在加热干燥过程中无粘壁性而容易干燥。

3 粉末活性炭＋活性污泥生化处理流程介绍

由图1可知，改一般生化处理装置为投加粉末活性炭的生化处理装置，需要增加的是剩余活性污泥干燥机和热再生器。事实上剩余活性污泥要焚烧处理的话，从节能观点也应该先将剩余活性污泥进行先干燥后再焚烧，所以，设污泥干燥机并不是额外负担。当然，设热再生器是改造所必需。如果不考虑从热再生回收再生产生的热量而增加废热锅炉，则热再生器是由耐火材料砌筑，投资会很低。

热再生温度高达1 000 ℃，所以，热再生装置也可以说是剩余活性污泥的无害化处理装置。剩余活性污泥经1 000 ℃高温度热分解后，有机物全部无害化炭化和烧却，并使废饱和粉末活性炭得到再生活化。特别是在1 000 ℃高温过热水蒸汽和严格控制含氧的条件下，可使部分有机污染物转化为活性炭，这部分新生的粉末活性炭可起到补充粉末活性炭的积极作用。这是1 000 ℃高温度热再生的最大最有利特点。如果能按此条件进行，则粉末活性炭就可以很少补充或不补充。

事实上，在我国的合成药和精细化工产品脱色精制每年有数万吨废粉末活性炭产生并沦为废物垃圾。所以，即使需要补充粉末活性炭，也完全可以利用流程特点，用这些废粉末活性炭来替代新粉末活性炭投加于生化曝气池中，即可一样地替代新粉末活性炭。

4 结束语

粉末活性炭＋活性污泥生化联合治理并对含饱和废粉末活性炭的剩余活性污泥进行高温热再生，国外权威机构早就将资料公开，凭笔者对粉末活性炭热再生的肤浅认识，认为这些资料极具参考价值。为了以最小的付出提高生化水处理的出水质量，就应该利用和参考国外资料，通过实践和研究来改造我们成千上万既有的污水治理装置。

笔者希望能与几个既有生化处理装置的生产厂无偿合作，今后以这几个生产厂为主体，花很少的费用进行实践研究，并将实践成果普及国内的各工业废水处理装置，为国家的环境保护事业贡献力量。

[1] 任耐昌.活性炭水处理技术[M].黑龙江：黑龙江科学技术出版社，1983.

[2] 沈善明.再谈废粉末活性炭的热再生[J].医药工程设计，2012，33(3)：15-17.