椰殼活性炭是一種顆粒不規(guī)則的破碎炭,強度高,飽和后可多次再生,高吸附能力、低阻力是椰殼活性炭產(chǎn)品的顯著特點。椰殼活性炭產(chǎn)品廣泛使用于固定床或流動床,椰殼活性炭廠家廣泛應用于中央凈水器、飲用水、工業(yè)用水的脫色、脫臭、去除有機物、余氯等。
鈣離子和pH對活性炭吸附的影響,活性炭廣泛用于地下水過濾和廢水處理,因為它具有高表面積和多孔結(jié)構(gòu),可以物理吸附各種污染物,特別是在與揮發(fā)性有機化合物(VOC)的相互作用方面。目前活性炭已用作一系列滲透性反應性墻(PRB)中有機污染物的吸附劑,尤其用于處理受氯化有機化合物污染的地下水。為了更好地利用活性炭,研究了不同設計的含活性炭PRB結(jié)構(gòu)并應用于地下水處理。PRB利用地下水流被動將污染物與屏障中的活性炭接觸,從而達到吸附過濾污染物的效果。
地下水中的主要污染物為TCE,本次我們研究的是使用活性炭滲透反應墻來處理地下水。經(jīng)過我們的一些列研究方法,了解到地下水中的Hp值與鈣離子對活性炭的吸附與再生過程的影響。對以后的廢水處理上有一個數(shù)據(jù)上的支持。
實驗方法
所有實驗均以分批模式和在環(huán)境室溫下的非緩沖溶液中進行。樣品的初始pH用H2 SO4和NaOH調(diào)節(jié)。所有實驗均在帶有聚四氟乙烯涂覆的塞子和磁力攪拌裝置的2L錐形燒瓶中進行。用具有可調(diào)節(jié)攪拌速率(150rpm)的磁力攪拌器攪拌反應液。包括對照在內(nèi)的實驗一式三份??箟难嵊糜诮K止自由基反應。.在實驗中選擇吸附三次,因為3次吸附不僅實現(xiàn)了高TCE去除效率,而且足夠的TCE可以吸附在活性炭中。
一、pH對活性炭吸附/再生過程的影響。
為了研究pH對活性炭吸附過程的影響,進行了動力學試驗。吸附實驗在2L TCE溶液(30mg L-1)和1g活性炭中進行,同時將初始pH調(diào)節(jié)至3,7和9從5mL反應溶液樣品中分析TCE濃度。在含有1mL抗壞血酸(0.1mol L-1)的10mL硼硅酸鹽小瓶中混合10,30,60,120,180,240,360,480,720和1440分鐘。
在活性炭的再生過程中,首先進行吸附過程,同時將溶液pH固定在7,選擇反應時間12小時(根據(jù)達到吸附平衡時的動力學試驗結(jié)果)。吸附過程進行3次以幫助活性炭飽和(未完全飽和),然后將飽和的活性炭冷凍干燥以幫助再生?;谖降腡CE量,將溶液的pH分別調(diào)節(jié)至3,7和9。吸附/再生循環(huán)重復3次。在反應過程中分析TCE,HO和氯化物濃度。
二、鈣離子對活性炭吸附/再生過程的影響。
為了研究鈣離子對活性炭吸附過程的影響,在pH為7下進行動力學測試。吸附實驗在2L TCE溶液(30mg L-1)和1g活性炭中進行。將鈣離子濃度調(diào)節(jié)至0.01,0.05和0.1mol L-1。取5mL反應溶液的等分試樣并在含有1mL抗壞血酸(0.1mol L-1)的10mL硼硅酸鹽小瓶中合并10,30,60,120,180,240,360,480,720。和1440分鐘。分析TCE濃度。
對于活性炭的再生過程,首先進行吸附過程,同時將溶液pH固定在7,并選擇反應時間12小時。吸附過程進行3次以幫助活性炭飽和(未完全飽和),然后將飽和的活性炭冷凍干燥以幫助再生。根據(jù)吸附的TCE量,將溶液中的鈣離子濃度調(diào)節(jié)至0.01,0.05和0.1 mol L-1,吸附/再生循環(huán)重復3次。在反應過程中分析TCE,HO和氯化物濃度。
pH對活性炭吸附/再生過程的影響
pH的變化導致活性炭表面電荷的變化并影響吸附性能。如在呈現(xiàn)圖1,吸附/再生循環(huán),不同的pH條件下進行三次。圖1的左Y軸表示在吸附/再生循環(huán)期間吸附或氧化的TCE量,圖1的右Y軸表示吸附/再生循環(huán)期間TCE的再生效率。在再生期間TCE*終被氧化成氯化物(1mol TCE*終可以產(chǎn)生3mol氯化物),這意味著氯化物可以代表TCE的氧化量。產(chǎn)生的氯化物除以3是氧化的TCE量。在**次再生循環(huán)期間,在3,7和9的不同pH條件下,30.22%,29.29%和33.98%的TCE被礦化成氯化物(圖1)。然而,在第二次和第三次再生循環(huán)期間,當pH為3時,活性炭的再生效率降低至26.75%和21.87%。由于pH值為7和9時TCE吸附減少(圖1),當pH為9時,活性炭的再生效率提高到42.52%和44.01%,降至17.04%,然后在pH值為7時提高到30.41%。
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