、食品等部門(mén)世界各國(guó)均有嚴(yán)格的法規(guī)限制其允許量
。
活性炭作為一種非極性吸附劑,來(lái)源豐富
,是目前廢水處理中應(yīng)用最廣的吸附劑之一
。它具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),可以耐強(qiáng)酸
、強(qiáng)堿
,能經(jīng)受水浸、高溫高壓作用
,同時(shí)還可以活化再生
。吸附法處理廢水的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用主要取決于活性炭制備材料的費(fèi)用,因此低能耗的材質(zhì)選擇用于制備活性炭成為目前研究的熱點(diǎn)
。
在此項(xiàng)工作中
。木之林活性炭廠家研究了自制的焦油活性炭對(duì)重金屬銅鉛鎘離子的吸附去除能力,測(cè)定了不同條件對(duì)活性炭吸附溶液中鉛鎘銅離子的影響
,為處理微量重金屬?gòu)U水作出有意義的探索
,F(xiàn)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析如下:
一、pH對(duì)活性炭吸附鉛鎘離子的影響 活性炭表面各類(lèi)含氧基團(tuán)
、官能團(tuán)
,主要以-CHO,-OH,-COOH,-C=O四種形式存在,它們通常是活性炭吸附的活性中心
。pH值作為重要的介質(zhì)因素
,不僅僅影響吸附點(diǎn)解離,而且影響重金屬離子的溶液化學(xué)水解
,氧化還原反應(yīng)和沉淀
。了解到一般工業(yè)廢水中重金屬離子的平均濃度為60mg/L,而當(dāng)重金屬離子初始濃度為60ppm時(shí)
,金屬離子存在的pH范圍為1~7
,因此本實(shí)驗(yàn)選擇在pH值3.0~6.5。
二
、溫度對(duì)活性炭吸附鉛鎘離子的影響 活性炭對(duì)重金屬的吸附作用實(shí)際為吸附和脫附兩個(gè)過(guò)程的競(jìng)爭(zhēng)
,-般吸附是放熱過(guò)程,低溫有利
;而脫附是吸熱過(guò)程
,高溫有利。本次模擬實(shí)驗(yàn)中固定其他條件(鉛鎘銅溶液100mL
,pH4.8
,初始濃度60 mg/L,活性炭用0.3000g
,恒溫振蕩2hrs)
,對(duì)20℃~70℃的吸附過(guò)程進(jìn)行了考察
,可以看出低溫時(shí)溫度對(duì)吸附容量影響不大,而且對(duì)重金屬的吸附可達(dá)很好的效果
。因此從微觀的角度
,溫度主要是影響分子的布朗運(yùn)動(dòng),而本實(shí)驗(yàn)所用的活性炭是中孔徑的
,能夠很有效地吸附溶液中的金屬離子
,所以金屬離子能夠很好地進(jìn)入活性炭的孔隙達(dá)到吸附平衡。而當(dāng)溶液溫度較高(高于50℃)時(shí)
,液相吸附熱雖然較小
,但是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的加劇,導(dǎo)致對(duì)吸附平衡的破壞
,吸附容量有所減小
,表現(xiàn)為物理吸附性能的特性。因此本實(shí)驗(yàn)過(guò)程選擇溫度為室溫25℃
。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看
,重金屬離子的吸附量波動(dòng)變化不是很大,這說(shuō)明自制活性炭適用于實(shí)際環(huán)境水樣中重金屬?gòu)U水的處理
。
三
、活性炭用量對(duì)活性炭吸附鉛鎘離子的影響 對(duì)于相同的溶液,隨著活性炭用量的增加
,被吸附離子的相對(duì)濃度是降低的
,吸附效果是增強(qiáng)的,但它的單位吸附量呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)
,活性炭的用量對(duì)吸附有一定的影響,為了探索它的影響
,我們恒定其他條件(鉛鎘銅溶液100mL
,pH4.8,初始濃度60mg/L
,恒定室溫振蕩2hrs)
,分別稱(chēng)取0.0500g,0.1000g
,0.2000g
,0.3000g的活性炭加入其中,對(duì)于一定濃度的鉛鎘銅離子來(lái)說(shuō)
,隨著活性炭用量的增加
,各種離子的吸附效率也隨之增加,因?yàn)楫?dāng)原水中濃度一定時(shí)吸附劑量增加
,可供吸附的活性位點(diǎn)增多
,吸附劑上吸附的吸附質(zhì)絕對(duì)量增加
,則達(dá)到吸附平衡時(shí),吸附質(zhì)的平衡濃度降低
,因而吸附去除率升高
,但吸附容量卻隨著吸附劑量增加而降低,其原因是吸附劑量增加
,平衡濃度降低
,單位吸附劑的相對(duì)吸附容量卻隨之下降。因此60mg/L的100ml溶液中
,結(jié)合去除效果和吸附容量
,活性炭的用量選擇為0.2000g。
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