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改性活性炭用于含酚工業廢水處理效果分析

文章出處:未知發表時間:2022-01-10 13:07:07


 

圖片1 

 

  蘭炭產業會產生大量的含酚廢水。含酚廢水會對人體、農作物、水生生物等產生危害。吸附劑可用于含酚工業廢水處理。活性炭具有豐厚的孔道構造和興旺的比外表,它是工業中最常用的吸附劑。經過改性處置,活性炭的吸附性能得到進一步改善畑。本文分別采用高溫、超聲波、化學試劑、摻雜殼聚糖的辦法對活性炭實施了改性處置,并將其用于含酚廢水的處置。

 

  一、實驗

 

  1.1 試劑與儀器

 

  試劑:殼聚糖,成都優武特科技有限公司,活性炭,鞏義市美源凈水資料有限公司,苯酚,康誠生物科技有限公司,鹽酸,中化蒙聯化工有限公司,氫氧化鈉,中化蒙聯化工有限公司,硝酸,永清縣永飛化學試劑有限公司,氨水,新鄉市永順化工有限公司,雙氧水,濟南坤豐化工有限公司。

 

  儀器:DF-101S型恒溫水浴鍋,力辰科技,HY92A型水浴恒溫振蕩器,常州市金壇區環宇科學儀器廠:RXL-Z型馬弗爐,天津中環電爐股份有限公司,PHS-3CpH計,上海儀電科學儀器股份有限公司,UV757CRT型紫外分光光度計,上海剖析儀器廠,JK-DUC-1500VDE型超聲波清洗機.上海精細科學儀器有限公司。

 

  1.2 改性辦法

 

  1.2.1 高溫改性

 

  分別在400°C500°C600°C700°C800°C下處置1h

 

  1.2.2 超聲波改性

 

  分別在180W210W240W270W300W下處置30min

 

  1.2.3 化學試劑改性

 

  配制濃度為2mol/L的硝酸、鹽酸、氫氧化鈉、氨水和雙氧水溶液。活性炭與溶液的比例為1g10mL。統一在90°C下加熱蒸憎2h,之后經過旋蒸、枯燥。

 

  1.2.4 摻雜殼聚糖改性

 

  按一定比例稱取殼聚糖.攪拌平均后參加氫氧化鈉溶液,使樣品凝結。經過濾、洗濯、枯燥、研磨、篩分,分別制備殼聚糖的摻雜比例為12141618110的吸附劑,并命名為CTS-AC2CTS-AC4CTS-AC6CTS-AC8CTS-AC10

 

  1.3 吸附原料

 

  對質量濃度為3500mg/L的苓酚水溶液(作為含酚廢水的模仿水溶液)實施吸附性能調查。

 

  二、結果與討論

 

  2.1 高溫改性

 

  圖1為不同溫度處置后的等溫吸附結果。由圖1可知:不同溫度處置后的活性炭關于苯酚的吸附量均隨吸附時間的延長呈現出先快速增大后趨于穩定的趨向。

 

圖片2 

  圖2為不同溫度處置后的最大吸附量。由圖2可知:隨著溫度的升高,最大吸附量先增大后減小。這是由于高溫下活性炭會發作熱解反響,從而改動其構造.使其活性加強。但溫渡過高,會使活性炭的構造坍塌。最佳的處置溫度為600°C,在此溫度下處置后活性炭的最大吸附量到達52.9mg/g,與未改性前的最大吸附量相比提升70.6%

 

圖片3 

  2.2 超聲波改性

 

  圖3為不同超聲波功率處置后的等溫吸附結果。由圖3可知:不同超聲波功率處置后的活性炭關于苯酚的吸附量均隨著吸附時間的延長呈現出先快速增大后趨于穩定的趨向。與高溫處置相比,超聲波處置的效果沒有那么明顯。

 

圖片4 

  圖4為不同超聲波功率處置后的最大吸附量。由圖4可知:隨著超聲波功率的增大,最大吸附量先逐步增加后稍微降落。這是由于隨著超聲波功率的增加,活性炭孔道內的灰分被肅清,改善了其孔道構造。但超聲波功率過大,會使活性炭的構造遭到毀壞。最佳的超聲波功率為240W,在此超聲波功率下活性炭的最大吸附量為35.2mg/g,與未改性前的最大吸附量相比提升13.4%

 

圖片5 

  2.3 化學試劑改性

 

  圖5為不異化學試劑處置后的等溫吸附結果。由圖5可知:不異化學試劑處置后的活性炭關于苯酚的吸附量均隨吸附時間的延長呈現出先快速增大后趨于穩定的趨向。與超聲波改性相比,化學試劑改性的效果更明顯。

 

圖片6 

  圖6為不異化學試劑處置后的最大吸附量。由圖6可知:雙氧水和氫氧化鈉溶液的處置效果較好。經過氫氧化鈉溶液處置后,活性炭的最大吸附量到達53.2mg/g,與未改性前的最大吸附量相比提升71.6%。這是由于氫氧化鈉溶液可以提升活性炭的外表極性,進而改善其對苯酚的吸附性能。

 

圖片7 

  2.4 摻雜殼聚糖改性

 

  圖7為摻雜不同比例殼聚糖處置后的等溫吸附結果。由圖7可知:摻雜殼聚糖改性后的活性炭關于苯酚的吸附量均隨吸附時間的延長呈現出先快速增大后趨于穩定的趨向。與化學試劑改性相比,摻雜殼聚糖比例為16時的改性效果更明顯。

 

 

 

  圖8為摻雜不同比例殼聚糖處置后的最大吸附量。由圖8可知:隨著摻雜比例的增加,最大吸附量呈現出先增大后減小的趨向,當摻雜比例為16時,最大吸附量到達67.1mg/g,與未改性前的最大吸附量相比提升116.2%。這是由于摻雜的殼聚糖提供了更多的極性基團,進而改善了吸附效果。

 

  三、結論

 

  (1)四種改性處置辦法的效果依次為摻雜殼聚糖改性〉化學試劑改性>高溫改性〉超聲波改性。

 

  (2)當殼聚糖與活性炭的摻雜比例為16時,最大吸附量到達67.1mg/g,與未改性前的最大吸附量相比提升116.2%

 


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