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随着饮用水源有机污染的日益加重以及饮用水水质标准的不断提高,传统处理工艺已无法提供符合新水质标准的安全饮用水。活性炭吸附技术因其能有效去除水中有机污染物,且具有容易再生、相对经济和运行管理方便等优势被广泛应用。因此,研究净水用活性炭具有重要的意义。以山东气肥煤(QF)、太西无烟煤(WY)和永城贫煤(PM)为原料,采用配煤法,通过混合、成型、炭化、活化等过程制备净水用活性炭。以强度、苯酚值、碘值、亚甲基蓝值、焦糖脱色率、比表面积和孔径分布等对样品进行表征,研究不同制备条件对活性炭性能的影响规律,并通过静态吸附试验和动态吸附试验确定了本研究中净水活性炭的最优制备条件。以苯酚值、碘值、亚甲基蓝值、焦糖脱色率为指标设计正交试验,确定活性炭的最佳制备条件。结果表明:最佳制备条件为原料配比QF:WY:PM为3:4:3,炭化温度650℃,炭化升温速率12℃/min,活化温度920℃,活化时间245min。进一步研究表明,苯酚值与平均孔径有一定的负相关关系,可以表征孔径约1nm的孔。碘值、亚甲基蓝值与比表面积、总孔容线性相关度高,呈正相关,对碘吸附效果起重要作用的孔为0.6~1.5nm,约为碘分子直径的1.1~2.7倍;孔径在1.09~3.5nm范围内的孔对亚甲基蓝的吸附效果好,约为亚甲基蓝分子直径的1~3.2倍。焦糖脱色率与比表面积、总孔容、平均孔径均有良好的线性关系,呈正相关,可表征大于1.5nm的孔。单因素试验系统研究了烧失率、活化温度、炭化温度、炭化升温速率、炭化恒温时间对活性炭吸附性能和孔隙结构的影响。结果表明:烧失率控制在65%~75%范围内,活化温度920℃,炭化温度500~600℃,炭化升温速率不小于10℃/min,炭化恒温时间0min,有利于制备净水性能良好的活性炭。对活性炭进行静态吸附试验确定水处理过程的吸附等温式和停留时间,结果表明:活性炭HRC12对CODMn和UV254的吸附符合Freundlich模型,吸附等温式分别为:0.1595Mn Mnq(COD)=4.9877C(COD)和0.7190254 254q(UV)=2.2116C(UV),水处理过程原水停留时间为15~20min。通过动态吸附试验确定本研究最优净水活性炭的制备条件为:原料配比QF:WY:PM为3:4:3,炭化温度500℃,炭化升温速率12℃/min,炭化恒温时间0min,活化温度880℃,烧失率约70%。以该条件制备的活性炭动态吸附效果好,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)规定的CODMn低于3mg/L的要求,且该活性炭的其余指标均高于《生活饮用水净水厂用煤质活性炭》(CJ/T 345-2010)的规定。