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活性炭对多元酚废水吸附效果的研究

郁捷  
【摘要】: 本文首先比较了备选四种吸附材料的吸附性能,以及进行了吸附材料影响因素的分析。然后针对原始吸附材料吸附性能不足进行了吸附材料改性和再生试验。最后进行水流动态模拟试验以及模型分析,以便于吸附技术在实际的高风险污染物突发事件发生时可以方便有效地进行应用。 在吸附材料选择试验中,对四种备选吸附材料:活性炭、人造沸石、高岭土、电气石粉的吸附等温线进行对比,对比结果活性炭的吸附容量约为20~28mg/g,人造沸石的吸附容量约18~25mg/g,高岭土的吸附容量约15~28mg/g,电气石粉吸附容量约0~25mg/g。四种材料中,活性炭的吸附容量显然是最高的。进而研究活性炭吸附容量的影响因素,结果表明,温度、废水pH值都对活性炭的吸附容量造成影响。温度升高,活性炭的吸附容量减小;废水pH值在7附近时活性炭吸附容量达到最大值,约28mg/g,废水偏酸或偏碱都导致活性炭吸附容量降低。 吸附材料改性试验中,利用不同浓度氨水,对活性炭浸渍不同时间,最终确定:采用15%的氨水对活性炭浸渍48h后,活性炭吸附容量可提高56.4%,提升效果最明显。再生试验中,将乙醇作为再生剂和水作为再生剂进行比较,乙醇作为再生剂时,对活性炭的第一次再生,再生率达到87.3%,即使再生后将活性炭重复投入使用并反复再生,第三次再生后也可达到60.7%的再生率,而水作为再生剂时第一次再生率就只有54.3%,比乙醇再生效果差很多。pH值同样对再生效果造成影响,在碱性条件下,活性炭再生效果明显比中性条件下提高,而酸性条件再生效果下降。 高风险污染物阻断集成技术,是针对高风险污染物突发事件,采用最有效的手段进行及时的处理,以尽量减少污染造成的危害。试验采用活性炭吸附坝模型,进行水流动态试验,最后对不同坝体系统进行比较,比较结果为:三道坝体系统在吸附初期吸附效果最好,对废水总酚的去除率能达到76%,但是该系统吸附的持久性能不佳,吸附24h就发生穿透;五道坝体系统在短期吸附时吸附率只有66%,但是持续效果好,吸附48h后其对废水总酚的去除率仍有20.1%。最后将以上各类试验集成,提出高风险污染物应急处理模型,该模型可方便地求出对应现场条件下所需活性炭的量以保证达标。


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