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活性炭吸附應(yīng)用印染廢水

更新時(shí)間:2013-07-02      瀏覽次數(shù):1633

       稱取0.5g不同炭化溫度下的炭素于100mL磨口錐形瓶中,加入100mL印染廢水,在振蕩器上于120r/min、25℃下振蕩30min,過(guò)濾,測(cè)其吸光度值。炭化溫度從400℃升高至800℃,脫色率逐漸增大,其原因是在炭化過(guò)程中,花生殼中的纖維素和木質(zhì)素分解,產(chǎn)生脫水、脫酸等反應(yīng),并形成芳核間的結(jié)合,隨后脫氫,大量芳核直接結(jié)合,形成二維平面結(jié)構(gòu),同時(shí)結(jié)合上-CH2-,形成三維立體結(jié)構(gòu),形成了發(fā)達(dá)的孔隙,使炭化后的花生殼炭素具有吸附性。炭化溫度再繼續(xù)升高到900℃,其脫色率反而下降了,原因是溫度過(guò)高,使花生殼中的纖維素碳化結(jié)節(jié),阻礙了孔隙的形成。故炭化溫度選擇800℃。

       炭化時(shí)間從30min延長(zhǎng)至150min,所得產(chǎn)品對(duì)印染廢水的脫色率逐漸增加,當(dāng)超過(guò)150min后,脫色率隨著炭化時(shí)間的增加而減小,脫色率在150min處達(dá)到zui大,此時(shí),花生殼中的大部分非炭成分和碳水化合物已經(jīng)去除,形成了一定數(shù)量的微孔結(jié)構(gòu)。故炭化時(shí)間選擇150min.

       從炭化后的花生殼炭素脫色率可以看出,未經(jīng)過(guò)任何處理的花生殼炭素的脫色率很低,原因是花生殼炭素還沒(méi)有形成發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu),部分細(xì)孔堵塞。為了提高花生殼炭素的吸附能力,必須對(duì)它進(jìn)行活化處理。活化劑(H2SO4)的稀釋比、活化溫度、活化時(shí)間、固液比是影響花生殼炭素活化的主要因素。本文采用正交實(shí)驗(yàn)L9(34)進(jìn)行條件優(yōu)化。影響花生殼活性炭吸附能力的4個(gè)因素中主次比較為:活化劑稀釋比>活化時(shí)間>溫度>固液比。從結(jié)果可以看出,*條件為:A3B2C1D2.

       在100mL印染廢水中,加入活性炭0.2g,在振蕩器上于120r/min、25℃下振蕩30min,pH值對(duì)印染廢水脫色率的影響。pH值在1~5時(shí),印染廢水的脫色率變化不大,從處理成本考慮,選擇印染廢水自身的pH比較合理,因此,選擇pH值為5.在100mL印染廢水中,加入活性炭0.2g,調(diào)節(jié)pH值為5,溫度為25℃,在振蕩器上以不同速率振蕩30min,振蕩速率對(duì)印染廢水脫色率的影響。著振蕩速率的增加,脫色率逐漸增大,到160r/min時(shí)達(dá)到zui大值,以后逐漸降低,原因是振蕩速率過(guò)大,有色物質(zhì)就會(huì)解析出來(lái),因此,選擇振蕩速率為160r/min.

        活性炭用量。取6份印染廢水,每份各100mL,加入不同量花生殼活性炭,調(diào)節(jié)pH值為5,溫度為25℃,在振蕩器上以160r/min振蕩吸附120min,活性炭用量對(duì)廢水脫色率的影響如圖6所示。花生殼活性炭的用量對(duì)印染廢水的脫色率有很大影響。隨著花生殼活性炭用量的增加,脫色率也不斷增加,但用量超過(guò)1.5g后,對(duì)脫色率的影響已經(jīng)不明顯,說(shuō)明當(dāng)花生殼活性炭的用量為1.5g時(shí),吸附就基本達(dá)到飽和狀態(tài),即花生殼活性炭用量為15g/L(1.5g/100mL)比較適宜,此時(shí)印染廢水的脫色率達(dá)96.7%。  

      采用硫酸活化法制備花生殼活性炭的*工藝條件:炭化溫度為800℃、炭化時(shí)間為150min、活化劑硫酸的稀釋比為1∶1、固液比為1∶2、活化時(shí)間為90min、活化溫度為60℃,此條件下制備的活性炭對(duì)印染廢水的吸附效果較好?;ㄉ鷼せ钚蕴课教幚碛∪緩U水的*工藝條件:吸附劑用量為15g/L、吸附時(shí)間為120min、振蕩速率為160r/min、廢水的pH值為5、溫度為25℃,對(duì)印染廢水的脫色率為96.7%.用固體廢棄物花生殼制備活性炭,實(shí)現(xiàn)了對(duì)花生殼的資源化利用,為制備活性炭的原料來(lái)源開(kāi)辟新途徑,達(dá)到"以廢治廢,循環(huán)經(jīng)濟(jì)"的目的。

 

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