Le charbon actif peut-il réduire la DCO ?

Tout d’abord, afin de mieux comprendre l’effet d’élimination du charbon actif sur la DCO, il faut bien comprendre la signification de la DCO et de la DBO, deux indicateurs de suivi de la qualité de l’eau. La DCO et la DBO sont toutes deux des indicateurs permettant de mesurer le degré de pollution organique de l'eau et reflètent la capacité de l'eau à consommer de l'oxygène dans certaines conditions.

DCO (Demande Chimique en Oxygène) : Elle indique la quantité d'oxygène nécessaire à toute matière organique oxydable présente dans l'eau sous l'action d'oxydants forts. En bref, la DCO reflète la quantité totale de polluants organiques présents dans l'eau. Plus la valeur de la DCO est élevée, plus il y a de polluants organiques dans l'eau et plus la qualité de l'eau est mauvaise.

DBO (demande biochimique en oxygène) : indique la quantité d'oxygène nécessaire à la dégradation de la matière organique de l'eau par les micro-organismes dans certaines conditions de température et de temps. La DBO reflète principalement la teneur en matière organique biodégradable de l'eau, qui est généralement inférieure à la valeur de la DCO.

Bien que la DCO et la DBO puissent refléter le degré de pollution de l’eau, la DCO est plus complète car elle inclut toutes les matières organiques oxydables, qu’elles soient facilement ou difficiles à dégrader. La réduction de la DCO constitue donc un objectif important dans le processus de traitement des eaux usées.

Le charbon actif est un matériau carboné poreux doté d’une capacité d’adsorption extrêmement forte. Il peut éliminer les matières organiques et inorganiques dans l'eau par adsorption physique, adsorption chimique et d'autres méthodes. Par conséquent, le charbon actif est souvent utilisé pour réduire la DCO dans le traitement des eaux usées, en particulier lorsqu'il s'agit de matières organiques difficiles à dégrader, l'effet du charbon actif étant particulièrement significatif.

Mécanisme d'adsorption du charbon actif : Le principe de décontamination du charbon actif consiste principalement à adsorber la matière organique présente dans l'eau à travers un grand nombre de micropores et mésopores à sa surface. En raison de la forte interaction entre la matière organique et le charbon actif, ces matières organiques seront adsorbées à la surface ou aux pores du charbon actif, réduisant ainsi la valeur DCO dans l'eau.

Facteurs affectant l’efficacité de l’élimination de la DCO : L’efficacité de l’élimination du charbon actif pour la DCO est affectée par de nombreux facteurs, notamment :

Types de charbon actif : le charbon actif de différentes formes (comme le charbon actif en colonne, le charbon actif granulaire, le charbon actif en poudre) a différentes distributions de tailles de pores et propriétés d'adsorption, de sorte que son effet d'élimination de la DCO est également différent, parmi lesquels le charbon actif en poudre a le meilleur taux d'élimination.

Temps d'adsorption : L'adsorption du charbon actif est un processus dynamique. Habituellement, avec l'allongement du temps d'adsorption, l'effet d'élimination augmentera progressivement, mais après un certain temps, il aura tendance à saturation et ne pourra plus éliminer efficacement la DCO.

Valeur PH : Le pH de l'eau a une influence importante sur l'effet d'adsorption du charbon actif. D'une manière générale, l'effet d'adsorption du charbon actif est meilleur dans un environnement faiblement acide à neutre.

Température de réaction : L'augmentation de la température augmente généralement le taux d'adsorption du charbon actif, mais une température trop élevée peut détruire la structure du charbon actif et réduire sa capacité d'adsorption.

Quantité de charbon actif : La quantité de charbon actif détermine directement son effet sur l’élimination de la DCO. En cas de DCO élevée, la quantité de charbon actif doit être augmentée pour améliorer le taux d'élimination.

Temps d'agitation : l'agitation aide les polluants présents dans l'eau à entrer entièrement en contact avec le charbon actif, améliorant ainsi l'efficacité de l'adsorption.

Bien que le charbon actif puisse réduire efficacement la DCO, son champ d’application n’est pas illimité. En fait, l’effet d’élimination du charbon actif sur la DCO est étroitement lié à la concentration de DCO dans l’eau. Lors du traitement des eaux usées à forte DCO, le recours uniquement au charbon actif peut entraîner des coûts excessifs. Par conséquent, le niveau spécifique de DCO doit être pris en compte lors du choix d’utiliser du charbon actif.

Lorsque la valeur DCO est faible (50-500 mg/L) : pour les eaux usées ayant une faible valeur DCO, le charbon actif est une méthode de traitement plus adaptée. À l’heure actuelle, la matière organique présente dans l’eau présente un certain degré de difficulté à se dégrader et cela ne rendra pas l’utilisation du charbon actif trop coûteuse. Par conséquent, l’utilisation de charbon actif dans ce cas peut réduire efficacement la DCO tout en maintenant un coût de traitement relativement économique.

When the COD value is high (>500 mg/L) : Lorsque la valeur de DCO dans l'eau est élevée, l'effet de l'élimination de la DCO par le charbon actif seul sera considérablement réduit. À ce stade, la capacité d'adsorption du charbon actif se rapprochera progressivement de la saturation et le coût du traitement augmentera également fortement. Par conséquent, pour les eaux usées dont la valeur DCO dépasse 500 mg/L, il est généralement nécessaire d'utiliser du charbon actif en combinaison avec d'autres méthodes de traitement (telles que le traitement d'oxydation, la filtration sur membrane, le traitement biologique, etc.) pour améliorer l'effet global du traitement et réduire les coûts.

Selon les caractéristiques de dégradation de la matière organique dans l'eau, plusieurs mètres cubes de charbon actif sont généralement utilisés en fin de traitement des eaux usées, en particulier dans les étapes ultérieures du traitement, pour éliminer davantage la matière organique difficile à dégrader dans l'eau. Voici quelques points clés pour l’application du charbon actif dans le traitement des eaux usées :

Étape de prétraitement : lorsque la valeur de DCO est élevée, il est souvent nécessaire d'utiliser d'abord des méthodes physiques et chimiques (telles que la coagulation, la précipitation, la filtration sur membrane, etc.) pour le prétraitement afin de réduire la concentration de DCO et de réduire la charge de charbon actif ultérieur.

Étape de post-traitement : lorsque la matière organique facilement dégradable dans l'eau a été biodégradée ou éliminée par d'autres méthodes, le charbon actif peut être utilisé pour éliminer davantage la matière organique difficile à dégrader, optimiser la qualité de l'eau et réduire la valeur de la DCO. à une plage appropriée.

Étape de traitement en profondeur : dans certaines industries ou régions qui doivent respecter des normes d'émission de DCO extrêmement faibles, le charbon actif peut être utilisé dans le cadre d'un traitement en profondeur pour garantir que la qualité de l'eau rejetée répond aux exigences strictes de protection de l'environnement.

Les caractéristiques d'adsorption du charbon actif lui permettent de jouer un rôle important dans le traitement des eaux usées, notamment dans le traitement des matières organiques difficiles à dégrader. Cependant, le choix du charbon actif et le moment de l’utiliser doivent être raisonnablement décidés en fonction de la concentration en DCO du plan d’eau. Pour les eaux usées avec une valeur DCO de 50-500 mg/L, le charbon actif est plus efficace comme méthode de traitement en aval, mais dans le cas de valeurs DCO extrêmement élevées, l'effet du traitement en s'appuyant uniquement sur le charbon actif est limité. , et il doit être utilisé en association avec d’autres méthodes de traitement.

Par conséquent, lors de l’utilisation de charbon actif, la concentration en DCO, le type de charbon actif, l’environnement d’utilisation et d’autres conditions de traitement doivent être pris en compte de manière globale pour optimiser la rentabilité.