焦化废水成分复杂，且含有许多难以生物降解的芳香族有机物、杂环及多环化合物。对目前冶金企业的统计来看，焦化废水生化处理对于挥发酚及氰化物去除率较高，而对COD的去除率一般只能在80%以下，常常不能达到国家工业废水排放标准。为了探讨焦化废水处理的新途径，本实验进行了活性炭直接处理焦化废水的研究，重点研究了活性炭粉末性状和处理工艺对焦化废水处理效果的影响。

    试验方法：

    将1000mL蒸氨后焦化废水置于不锈钢筒式反应器中，再加入一定量的粉末活性炭，开动鼓风机，用流量计调节到所要求的进风量，进行曝气。在曝气的条件下，粉末活性炭和焦化废水充分混合，发生吸附反应。一定时间后，通过不锈钢筒式中间沉淀罐与不锈钢砂滤罐将粉末活性炭和处理后水分离，并对出水进行分析和测定。

    实验分析：

    粉末活性炭与柱状活性炭吸附效果比较：

    活性炭投加量为20g，焦化废水量为1000mL，当曝气时间为5，15，30，60min时，粉末活性炭和柱状活性炭对焦化废水COD的去除率分别是89.1%、91.2%、91.7%、92.2%和72.5%、75.5%、75.5%、77%，前者比后者平均高18%左右，见图2。由此可见，粉末活性炭对焦化废水COD的去除效率远高于柱状活性炭。

    粉末活性炭去除焦化废水COD试验：

    1.曝气对COD去除率的影响

    本研究就曝气对粉末活性炭去除焦化废水COD的影响进行了试验。试验采用粒径为0.074mm的粉末活性炭对1000mL的焦化废水分别在不曝气(直接将粉末活性炭投入焦化废水中任其自然沉降)与曝气的条件下处理，在处理5，15，30，60min进行取样分析，结果如图3所示。在曝气与不曝气的条件下，粉末活性炭对焦化废水COD的去除率分别为89.1%、91.2%、91.7%、92.2%和80.2%、80.1%、80.1%、81.6%。在其他条件相同的情况下，粉末活性炭对焦化废水COD的去除率在曝气的条件下较不曝气可以提高将近10%。究其原因是，不曝气时粉末活性炭在短时间内就自然沉降到反应器底部，粉末活性炭的孔隙结构和孔表面没有很好地利用，不能充分地接触吸附质，而在曝气搅拌的作用下，粉末活性炭与吸附质的接触几率大大地增加，因而提高了粉末活性炭对焦化废水COD的去除效率。

    2.粉末活性炭粒径对COD去除率的影响

    试验结果已表明，粉末活性炭对焦化废水COD的去除率比柱状活性炭高，所以本研究进一步探讨了活性炭粒径大小对粉末活性炭出去焦化废水COD的影响。试验采用20g粒径分别为0.074，0.09和0.3mm的粉末活性炭，在曝气条件下分别处理1000mL焦化废水，试验结果如图4所示。

    从图4可以看出，粉末活性炭对COD的去除与粒径有关，粒径为0.09mm的粉末活性炭对焦化废水COD的去除率最高，在97.6%～98.5%，粒径为0.3mm的最低，在82.1%～84.5%，粒径为0.074mm的居中，在89.1%～92.2%。由上述试验结果可见，粒径不是越大越好也不是越小越好。这是因为当粉末活性炭粒径太小时，活性炭的孔隙结构可能被破坏，吸附率降低;而粒径太大时，活性炭孔隙通道太长，吸附质在一定时间内难以完全深入其中，活性炭孔隙不能得到充分的利用，因而对焦化废水COD的去除率也不高。柱状活性炭对焦化废水COD的去除率不如粉末活性炭高的原因也就在于此。

    3.粉末活性炭投加量对COD去除率的影响

    试验分别采用5，10，15，20g粒径为0.074mm的粉末活性炭在曝气条件下处理1000mL焦化废水，在处理5，15，30min时分别取样，结果如图5所示。

    从图5可以看出，随着粉末活性炭投加量的增加，焦化废水COD的去除率逐渐提高。当粉末活性炭投加量分别为5，10，15，20g时，在处理5min后，COD即可分别降到99.6，83.66，67.73，49.92mg/L，均达到工业用水国家二级排放标准。从经济角度考虑，采用适当的活性炭投加量，使焦化废水COD达标排放即可。

    实验结论：

    a)粉末活性炭较柱状活性炭对焦化废水COD去除效果好;同时，粉末活性炭的颗粒不是越小越好，有一个最佳的尺寸范围。

    b)在曝气的搅拌作用下，粉末活性炭对焦化废COD的去除效率较不曝气条件下明显提高。

    c)粉末活性炭的投加量对焦化废水COD的去除效果也有明显的影响。随着活性炭投加量的增加，COD的去除率也明显提高，但从经济角度考虑，不宜采用过高的投加量，以降低成本。