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    煤基活性炭和椰殼活性炭對漂白廢水的吸附性能

    • 來源:成都活性炭
    • 作者:中邦小編
    • 人氣:333
    • 發表時間:2021-03-20 18:05:09
    導讀
    文摘:通過靜態和動態吸附實驗,研究了煤基活性炭和椰殼活性炭對漂白廢水的吸附性能。結果表明,在靜態吸附條件下,當活性炭用量為6G·L-1、吸附時間為180min、吸附溫度為40℃時,煤基活性炭和椰殼活性炭對漂白廢水的COD去除率分別為%、%;兩種活性炭對漂白廢水的吸附動力學符合拉格倫準二級動力學模型;在動態吸附條件下,各種因素對煤基活性炭的吸附性能影響顯著,各種因素對椰殼活性炭吸附性能的影響為:吸附時間>柱高>漂白廢水流量。造紙廢水是世界七大工業污染源之一,

      文摘:通過靜態和動態吸附實驗,研究了煤基活性炭和椰殼活性炭對漂白廢水的吸附性能。結果表明,在靜態吸附條件下,當活性炭用量為6G·L-1、吸附時間為180min、吸附溫度為40℃時,煤基活性炭和椰殼活性炭對漂白廢水的COD去除率分別為%、%;兩種活性炭對漂白廢水的吸附動力學符合拉格倫準二級動力學模型;在動態吸附條件下,各種因素對煤基活性炭的吸附性能影響顯著,各種因素對椰殼活性炭吸附性能的影響為:吸附時間>柱高>漂白廢水流量。

      造紙廢水是世界七大工業污染源之一,主要來源于蒸煮堿液和漂白廢水。蒸煮堿液可用堿回收法去除。漂白廢水具有溶解有機物分子量大、含氯有機物多、成分復雜等特點。漂白廢水的處理通常采用氧化法和物化生化法,但存在成本高、易產生二次污染等問題。而且處理后的廢水難以回用直接排放,導致工業用水量增加,環境壓力增大。因此,如何在有效處理造紙廢水的同時降低用水量是一個研究課題。

      吸附法作為一種能耗低、操作簡單、易于再生的固體萃取技術,在水處理中具有無可比擬的優勢?;钚蕴渴且环N常見的吸附劑,微孔多,比表面積大,吸附能力強。能吸附水中有機物,無二次污染。是廢水回用的理想材料。

      采用煤基活性炭和椰殼活性炭處理博陶活性炭廠的漂白廢水。在靜態吸附條件下考察了活性炭用量、吸附時間和吸附溫度對處理效果的影響,在動態吸附條件下考察了漂白廢水流量、柱高和吸附時間對處理效果的影響。分析了兩種活性炭對漂白廢水的吸附動力學,比較了兩種活性炭對漂白廢水的吸附性能。接下來,我們將分享以下實驗方法和結果。

      1、 實驗

      漂白廢水呈白色,pH值為282mg·L-1,COD值為282mg·L-1,SS值為591mg·L-1,椰殼活性炭(粒徑4~40目,碘吸附值為1000mg·L-1)和煤基活性炭(粒徑10~20目,碘吸附值為1000mg·L-1)在蒸餾水中攪拌處理使用前4H除去活性炭表面的灰分和雜質,然后在105℃干燥20h除去雜質。

      Jbq-zd振蕩器;WD-I型微波密封消解cod快速分析儀;df-101s型收集器恒溫加熱磁力攪拌器;電子天平。

      1活性炭用量對吸附效果的影響

      室溫下,分別將,,,,,,,G煤基活性炭和椰殼活性炭置于裝有100ml漂白廢水的錐形瓶中,120r·min-1振動240Min。測定了處理后漂白廢水的COD和SS值,計算了COD去除率和SS去除率??疾炝嘶钚蕴坑昧繉ξ叫Ч挠绊?。COD值按gb11914-89方法測定,SS值按gb11901-89方法測定。

      2吸附時間對吸附效果的影響

      將煤基活性炭和椰殼活性炭分別置于裝有100ml漂白廢水的錐形瓶中,以120r·min-1振動30min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240Min、270min和300min。測定了處理后漂白廢水的COD值,計算了活性炭對漂白廢水COD的吸附量??疾炝宋綍r間對吸附效果的影響。

      3吸附溫度對吸附效果的影響

      取g煤基活性炭和椰殼活性炭,置于含漂白廢水100ml的錐形瓶中,分別在10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃下120r·min-1振動180min。取樣測定處理后漂白廢水的COD值,計算COD去除率,考察吸附溫度對吸附效果的影響。

      4動態吸附實驗

      以漂白廢水流速(a)、吸附柱高度(b)和吸附時間(c)為考察因素,以處理后漂白廢水的COD值為評價指標,進行了煤基活性炭和椰殼活性炭處理漂白廢水的L9(33)正交試驗,從而評價兩種活性炭對漂白廢水的吸附性能。

      2結果與討論

      活性炭用量對吸附效果的影響(圖1)

      由于煤基活性炭和椰殼活性炭的孔徑、官能團和離域電子的不同,其表面化學性質不同,對漂白廢水COD的吸附效果也不同。從圖1可以看出,雖然兩種活性炭對漂白廢水的處理效果有一定的差異,但隨著活性炭投加量的增加,COD去除率的總體趨勢逐漸增大。當活性炭投加量一定時,煤基活性炭和椰殼活性炭的COD去除率分別達到%和%,然后繼續增加活性炭投加量,COD去除率變化不明顯,SS去除率趨于穩定。

      吸附時間對吸附效果的影響(圖2)

      由圖2可以看出,隨著吸附時間的延長,兩種活性炭對漂白廢水的COD吸附量迅速增大。當吸附時間為180min時,煤基活性炭和椰殼活性炭對COD的吸附量分別達到mg·g-1和mg·g-1,此后COD吸附量趨于穩定,吸附過程達到相對平衡。

      當活性炭用量為6G·L-1,吸附時間為180min時,考察了吸附溫度對吸附效果的影響,結果如圖3所示。

      隨著溫度的升高,活性炭和椰子殼對COD的去除率分別達到40%,煤基活性炭對漂白廢水的COD去除率隨溫度變化不大,椰子殼活性炭對漂白廢水的COD去除率開始下降。這是因為,在低溫下,吸附主要是物理吸附,而提高溫度可以為活性炭的化學吸附提供更大的活化能,提高活性炭的化學吸附能力,從而提高COD去除率;但隨著溫度的不斷升高,分子熱運動增加,吸附的分子離開活性炭表面,分解為漂白廢水,導致COD去除率增加,炭對漂白廢水COD的去除率降低。因此,適當提高吸附溫度可以提高漂白廢水中COD的去除率,但過高的吸附溫度會導致COD去除率的下降。

      表1給出了兩種活性炭動態吸附的正交實驗結果。

      表1兩種活性炭動態吸附正交試驗結果

      活性炭柱cod(mg·L-1)吸附時間

      1 25 80 60 132 158

      2 25 100 90 176 176

      3 25 120 120 179 141

      4 30 80 120 185 237

      5 30 100 60 173 153

      6 30 120 90 232 135

      7 35 80 90 168 141

      8 35 100 120 155265

      9 35 120 60 144 184

      K煤1 487 485 449

      K煤2 590 504 552

      K煤3 467 555 519

      R煤123 70 103

      K椰子1 475 536 495

      K椰子2 525 594 452

      K椰子3 590 460 643

    相關知識:粉狀椰殼活性炭

      R椰子115 134148

      從表1可以看出,煤基活性炭和椰殼活性炭處理漂白廢水COD值很低,分別為132mg·L-1和135mg·L-1。各因素對煤基活性炭動態吸附的影響如下:漂白廢水流速>吸附時間>吸附柱高度;各因素對椰殼活性炭動態吸附的影響如下:吸附時間>吸附柱高度>漂白廢水流量速率。原因是,椰殼活性炭的吸附能力雖然與煤基活性炭相似,但椰殼活性炭吸附速度快,漂白廢水流速加快時吸附趨于飽和,從而導致吸附時間影響較大。當漂白廢水流速為25ml·min-1時,吸附柱高度120mm,吸附時間60min,處理效果較好。在此條件下,煤基活性炭和椰殼活性炭處理漂白廢水的COD分別為135mg·L-1和124mg·L-1。

      3結論

      通過靜態吸附實驗和動態吸附實驗,研究了煤基活性炭和椰殼活性炭對漂白廢水的吸附性能。結果表明,在靜態吸附條件下,當活性炭用量為6G·L-1、吸附時間為180min、吸附溫度為40℃時,煤基活性炭和椰殼活性炭對漂白廢水的COD去除率分別為%、%;兩種活性炭對漂白廢水的吸附動力學符合拉格倫準二級動力學模型;在動態吸附條件下,各種因素對煤基活性炭的吸附性能影響顯著,各種因素對椰殼活性炭吸附性能的影響為:吸附時間>柱高>漂白廢水流量。

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