活性炭具有高比表面积和多样的功能基团,它作为一种高效的吸附剂广泛应用于废水处理中。然而在应用过程中存在难以回收利用和难以连续操作等问题,致使其使用成本高。针对上述问题,本文提出将活性炭负载在带上制成带式吸附剂,并同气浮技术耦合起来,通过驱动轮驱动循环转动依次完成连续的吸附、洗涤和脱附过程,从而使得活性炭吸附剂易于回收利用和易于进行全流程连续操作,同时带式吸附剂的使用使得其可直接适用于悬浮液废水体系。研究内容分为以下三个方面:(1)第一步,成功将活性炭制成带式吸附剂,探索了pH、离子强度、结晶紫的初始浓度等因素对活性炭吸附带吸附分离结晶紫的分离效果的影响,着重考察了活性炭带式吸附剂对结晶紫的吸附和脱附性能。结果表明:活性炭带式吸附在180 min内可以达到一个吸附平衡状态,活性炭带式吸附剂的最大饱和吸附容量达到2017 mg/m~2;采用体积分数为70%的乙醇作为脱附剂,其脱附率在1min内可以达到43.13%,10 min左右达到脱附平衡,平衡脱附率为59.81%。(2)第二步,设计并搭建了间歇气助活性炭带式吸附分离装置,以活性炭吸附带吸附结晶紫染料为分离体系,在获取了pH、气体流速、离子强度、结晶紫的初始浓度等因素对气助活性炭带式吸附分离结晶紫的影响规律的基础上,进一步考察了该方法用于直接处理悬浮废水的效果和回收再生性能。结果表明:优化条件下,处理初始浓度为40 mg/L在pH为10时,经120 min时间即可实现对结晶紫99.34%的去除率。对于直接处理含500mg/L泥浆、40ppm的悬浮液体系,在53min时间其去除率可达91.42%且吸附剂能同悬浮液中的泥浆颗粒实现很好的分离。活性炭带式吸附剂经循环使用44次其仍然表现出较好的吸附性能。(3)最后在连续进料条件下,开展了气浮、活性炭带式吸附、脱附和洗涤全流程耦合过程的研究,获得了各过程参数对连续气助活性炭带式吸附分离过程的影响和调控规律,并进一步考察了该方法用于直接连续处理悬浮废水的可行性和活性炭带式吸附剂的循环使用性能。结果表明:在优化条件下,所设计的小型全流程气助带式吸附分离装置连续处理40 mg/L的结晶紫模拟废水,结晶紫的去除率可达94.29%以上;连续处理量为20 mL/min,且该带式吸附剂连续运行390min,约循环使用36次后,对结晶紫的去除率依旧可达到78.98%。进一步直接处理含污泥浓度为500 mg/L的该模拟废水,连续处理量为20 mL/min,结晶紫的去除率可达93%,且带式吸附剂能很好地同悬浮液中的颗粒实现分离。