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椰壳活性炭和煤质活性炭对造纸漂白废水的吸附性能

来源:{www。gyhtlc。com} 人气:3591 发表时间:2020-07-21 TAG:

吸附法作为一种低能耗、易操作、易再生的固体萃取技术,在水处理中有着不可比拟的优势。活性炭是常见的吸附剂,其微孔结构多、比表面积大、吸附能力强,能够吸附水中的有机物,且无二次污染,是废水回用处理的理想材料。

摘要:通过静态吸附实验与动态吸附实验,研究了煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的吸附性能。结果表明,在静态吸附条件下,当活性炭用量为6g·L-1、吸附时间为180min、吸附温度为40℃时,煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的COD去除率分别为57.89%、60.24%;2种活性炭对漂白废水的吸附动力学均符合Lagergren准二级动力学模型;在动态吸附条件下,各因素对煤质活性炭吸附性能的影响大小为:漂白废水流速>吸附时间>吸附柱柱高,各因素对椰壳活性炭吸附性能的影响大小为:吸附时间>吸附柱柱高>漂白废水流速。  造纸废水是全球七大工业污染源之一,主要来源于蒸煮碱液与漂白废水,其中蒸煮碱液能够通过碱回收方法去除。漂白废水具有溶解有机物分子量大、含氯有机物多、成分复杂等特点,多采用氧化法、物化-生化法对其进行处理,但存在成本高、易产生二次污染等问题,且处理后的废水难以回用,多直接排放,导致工业水耗增加,环境压力增加。因此,在有效处理造纸废水的同时如何减少水耗是需要研究的课题。

巩义恒泰滤材活性炭厂家,分别采用煤质活性炭与椰壳活性炭处理漂白废水,考察了静态吸附条件下活性炭用量、吸附时间、吸附温度对处理效果的影响及动态吸附条件下漂白废水流速、吸附柱柱高、吸附时间对处理效果的影响,分析比较了2种活性炭对漂白废水的吸附动力学,从而评价2种活性炭对漂白废水的吸附性能。下面,波涛活性炭厂家将实验方法及结果分享如下。

一、实验

1。1 材料与仪器

漂白废水,颜色微白,pH值为5.8,COD值为282mg·L-1,SS(固体悬浮物)值为591mg·L-1;椰壳活性炭(粒度4~40目,碘吸附值1000mg·L-1),煤质活性炭(粒度10~20目,碘吸附值1000mg·L-1),活性炭使用前先在蒸馏水中搅拌4h,以去除活性炭表面的灰分与杂质,然后在105℃烘20h至干燥。

JBQ-ZD型振荡器;WD-I型微波密封消解COD快速测定仪;DF-101S型集热式恒温加热磁力搅拌器;电子天平。

1.2 方法

1.2.1 活性炭用量对吸附效果的影响

在常温下,分别取0.2g、0.4g、0.6g、0.8g、1.0g、1.2g煤质活性炭和椰壳活性炭,置于装有100 mL漂白废水的锥形瓶中,120r·min-1振荡240min,取样测定处理后漂白废水的COD值与SS值,计算COD去除率和SS去除率,考察活性炭用量对吸附效果的影响。COD值采用GB11914-89方法检测,ss值采用GB11901-89方法检测。

1。2。2 吸附时间对吸附效果的影响

取0.6g煤质活性炭和椰壳活性炭,置于装有100mL漂白废水的锥形瓶中,120r·min-1分别振荡30min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min、270min、300min,取样测定处理后漂白废水的COD值,并计算活性炭对漂白废水的COD吸附量,考察吸附时间对吸附效果的影响。

1.2.3 吸附温度对吸附效果的影响

取0.6 g煤质活性炭和椰壳活性炭,置于装有100mL漂白废水的锥形瓶中,分别在10℃、20℃、30℃ 、40℃、50℃、60℃下120r·min-1振荡180min,取样测定处理后漂白废水的COD值,计算COD去除率,考察吸附温度对吸附效果的影响。

1.2.4 动态吸附实验

以漂白废水流速(A)、吸附柱柱高(B)、吸附时间(C)为考察因素,以处理后漂白废水的COD值为考核指标,进行煤质活性炭和椰壳活性炭处理漂白废水的L9(33)正交实验,从而评价2种活性炭对漂白废水的吸附性能。

2 结果与讨论

2.1 活性炭用量对吸附效果的影响(图1)

煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的吸附性能

由于煤质活性炭与椰壳活性炭在孔径、官能团和离域电子等方面的不同,导致其表面化学性质存在差异,使得2种活性炭对漂白废水COD的吸附效果不同。从图1可以看出,尽管2种活性炭对漂白废水的处理效果存在一定差异,但随着活性炭用量的增加,COD去除率总体趋势均逐渐升高,在活性炭用量为0.6g时,煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的COD去除率分别达到57.86%和57.37%,之后继续增加活性炭用量,COD去除率变化不明显,且SS去除率也趋于稳定。

永盛彩票注册2。2 吸附时间对吸附效果的影响(图2)

煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的吸附性能

从图2可以看出,随着吸附时间的延长,2种活性炭对漂白废水的COD吸附量快速增加,在吸附时间为180min时,煤质活性炭和椰壳活性炭的COD吸附量分别达到162.63 mg·g-1和166.42mg·g-1;之后继续延长吸附时间,COD吸附量趋于稳定,吸附过程达到相对平衡。

2.3 吸附温度对吸附效果的影响

在活性炭用量为6g·L-1、吸附时间为180min时,考察吸附温度对吸附效果的影响,结果如图3所示。

煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的吸附性能

从图3可以看出,当吸附温度为10℃时,煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的COD去除率均较低,分别为36.36%和32.15%;当吸附温度升高时,2种活性炭对漂白废水的COD去除率明显升高,40℃时,煤质活性炭和椰壳活性炭对漂白废水的COD去除率分别达到57.89%和60.24%;之后继续升高吸附温度,煤质活性炭对漂白废水的COD去除率变化不大,而椰壳活性炭对漂白废水的COD去除率开始下降。这是因为,温度较低时,吸附主要以物理吸附为主,而升高温度能为活性炭的化学吸附提供更大的活化能,使活性炭的化学吸附量增加,导致COD去除率升高;但当温度继续升高时,分子热运动加剧,被物理吸附的分子离开活性炭表面而解析到漂白废水中,导致活性炭对漂白废水的COD去除率下降。因此,适当升高吸附温度可以提高活性炭对漂白废水COD的去除效果,但吸附温度过高,,会导致漂白废水的COD去除率下降。

2.4 动态吸附实验结果

2种活性炭动态吸附正交实验结果见表1。

表1 2种活性炭动态吸附正交实验结果

序号A.漂白废水流速(mL·min-1)B.吸附柱柱高(mm)C.吸附时间(min)煤质活性炭COD值(mg·L-1)椰壳活性炭COD值(mg·L-1)
1258060132158
22510090176176
325120120179141
43080120185237
53010060173153
63012090232135
7358090168141
835100120155265
93512060144184
K煤1487485449
K煤2590504552
K煤3467555519
R煤12370103
K椰1475536495
K椰2525594452
K椰3590460643
R椰115134148

 

由表1可知,漂白废水经煤质活性炭与椰壳活性炭处理后的COD值很低,分别为132mg·L-1、135mg·L-1。各因素对煤质活性炭动态吸附的影响大小为:漂白废水流速>吸附时间>吸附柱柱高;各因素对椰壳活性炭动态吸附的影响大小为:吸附时间>吸附柱柱高>漂白废水流速。这是因为,椰壳活性炭的吸附量虽与煤质活性炭相近,但椰壳活性炭吸附快,加快漂白废水流速时吸附更易趋于饱和,导致吸附时间的影响变大。当漂白废水流速为25mL·min-1、吸附柱柱高为120mm、吸附时间为60min时,处理效果较佳,在该条件下,煤质活性炭与椰壳活性炭处理漂白废水的COD值分别为135mg·L-1、124mg·L-1

3 结论

通过静态吸附实验与动态吸附实验,研究了煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的吸附性能。结果表明,在静态吸附条件下,当活性炭用量为6g·L-1、吸附时间为180min、吸附温度为40℃时,煤质活性炭与椰壳活性炭对漂白废水的COD去除率分别为57.89%、60.24%;2种活性炭对漂白废水的吸附动力学均符合Lagergren准二级动力学模型;在动态吸附条件下,各因素对煤质活性炭吸附性能的影响大小为:漂白废水流速>吸附时间>吸附柱柱高,各因素对椰壳活性炭吸附性能的影响大小为:吸附时间>吸附柱柱高>漂白废水流速。巩义市恒泰滤材椰壳活性炭价格

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