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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:585
            • 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

            相關知識:廢水處理活性炭

              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

              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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