煤質活性炭處理半導體產業含砷廢水頗具經濟實用性
本研究利用化學沉降與活性炭吸附兩階段的處理來解決半導體產業中高濃度含砷廢水的問題。
活性炭吸附法中,發現活性炭中的灰份、等電位點、比表面積與孔徑分佈對砷酸根離子的吸附有較大的影響。
灰份較高的對砷酸根離子有較佳的吸附效果,另外當含砷溶液接觸到灰份較高的活性碳,砷酸根離子會與灰份中的金屬離子反應,并釋放出OH-而使得水溶液pH上升。等電位點的變化方面,當水溶液中有砷酸根離子時會影響活性碳的等電位點,在[As]≒10 mg/L時,活性炭的等電位點分別從8.5(果皮活性炭)、9.3(煤質活性炭)與9.4(椰殼活性炭)降至7.12、7.18與7.12,并會影響到活性炭對砷的吸附效果。比表面積與孔徑分佈方面,發現活性炭的吸附砷效果,會受到活性炭表面孔徑大小的影響,有越多大孔之活性炭能較快速吸附砷酸根離子,但吸附總量仍以比表面積較高之活性炭較多。
活性炭吸附法中,果殼與煤質活性炭的灰分較高、孔隙體積較大對砷酸根離 活性炭吸附法中,果皮與煤質活性炭的灰分較高、孔隙體積較大對砷酸根離子有較佳的吸附效果。另外,當含砷溶液接觸到灰分較高的活性炭,砷酸根離子會與灰分中的金屬離子反應,并釋放出OH-會與灰分中的金屬離子反應,并釋放出OH-而使得溶液pH值上升。
活性炭經吸附銅離子或浸漬濃鹽酸處理后,對砷酸根離子有較佳的吸附效果。在批次實驗中,兩種處理法對椰殼活性炭吸附效果分別增加26% 與14%; 在批次實驗中,兩種處理法對椰殼活性炭吸附效果分別增加26%與14%; 在管柱實驗中,吸附有銅離子之椰殼活性炭則可增加21%的效果。
經濟評估方面,如以吸附效果佳之煤質活性炭作為吸附劑,并以兩座內含一千公斤活性炭之串聯吸附塔作為低濃度含砷廢水的處理,每3.5噸廢水之處理費用僅需約1千元,在經濟考慮上頗具實用性。
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