氯化锌改性扩孔活性炭处理含盐有机废水

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本文就吸附法对含盐有机废水处理进行研究,考察吸附剂对有机物的吸附性能,采用单因素实验研究无机盐对吸附剂吸附有机物的影响,并从吸附动力学和吸附热力学的角度对吸附过程进行了全面分析。  本文就氯化锌改性扩孔活性炭在含盐废水中吸附有机物的应用进行研究,选取甲基橙作为印染废水中的代表,研究了氯化锌改性后活性炭的孔结构和孔径分布,同时考虑了pH值、浸渍时间、焙烧时间、浸渍比例、焙烧温度对甲基橙吸附造成的影响,并从吸附热力学和吸附动力学角度对吸附机理进行了进一步分析;选取NaCl作为含盐废水中无机盐的代表,研究其对改性活性炭吸附去除废水中有机物(甲基橙)的影响,继续从吸附动力学和热力学角度对其吸附机理进行研究,从而找出处理效果较好的改性炭。取得的主要进展包括:  通过对原炭和改性炭的表征,结果发现氯化锌/活性炭浸渍比例为3,改性焙烧温度为500℃时,所得到的改性活性炭具有最优的总孔体积和中孔体积以及中孔比表面积,最多的微孔和中孔数量;将焙烧温度对中孔孔径和孔数量分布的影响和氯化锌/活性炭浸渍比例对中孔孔径和孔数量分布的影响对比可以看出,氯化锌/活性炭浸渍比对中孔数量及孔分布的影响要大于焙烧温度的变化对其所产生的影响;改变氯化锌/活性炭浸渍比例和改性炭的焙烧温度并不会对活性炭表面性质产生影响,其表面官能团种类并没有因氯化锌/活性炭浸渍比例和改性炭的焙烧温度的改变而发生变化。  通过对原炭和改性炭吸附甲基橙的影响因素进行分析,结果发现pH值的变化对活性炭和改性炭吸附甲基橙速率的影响具有相似性,当溶液呈现酸性时吸附速率最快,其次为碱性条件,最后为中性;原炭和改性炭在最终吸附量上有所不同,未改性炭对甲基橙的最终吸附量受pH影响较大,而改性炭则受影日向较小;制备浸渍时间和制备焙烧时间并不会影响改性炭对甲基橙的吸附;制备改性炭的氯化锌/活性炭的浸渍比例和焙烧温度会对制备所得的改性炭吸附甲基橙产生影响,氯化锌/活性炭的浸渍比为3,焙烧温度为500℃所制得的改性炭对甲基橙溶液有最优的处理效果。  通过对原炭和改性炭吸附甲基橙的吸附性能进行分析,结果发现原炭吸附甲基橙的吸附等温线符合Langmuir吸附等温线模型而改性活性炭吸附甲基橙的吸附等温线符合Freundlich吸附等温线模型,并不会随着无机盐氯化钠的加入而改变;原炭和改性炭对甲基橙的吸附动力学曲线都符合准一级动力学模型和颗粒内扩散模型,也不会随着无机盐氯化钠的加入和盐浓度的变化而改变。  对无机盐氯化钠的加入所影响的原炭和改性炭吸附效果进行分析,结果发现无机盐氯化钠的浓度对原炭和改性炭的最大单分子层吸附量造成了影响,最大单分子层吸附量Qm和Freundlich常数KF都随着氯化钠盐浓度的提高呈现出先增加后减小的趋势,并都在氯化钠盐含量为4%时达到最大;无机盐氯化钠浓度的变化会影响原炭和改性炭对甲基橙的吸附速率,总体上也随着无机盐含量升高而先升高后降低,而氯化钠浓度还会对原炭以及部分改性炭的甲基橙平衡吸附量所造成影响。
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