活性炭去除廢水中的磷
活性炭從廢水中去除磷的評(píng)估，河南博友活性炭對(duì)一些特制活性炭進(jìn)行了研發(fā)，以評(píng)估活性炭從廢水中去除磷的能力。磷污染是巖石和礦物天然分解，農(nóng)業(yè)徑流，侵蝕沉淀，不當(dāng)處理特別是化肥，肥皂和洗滌劑公司等本土化學(xué)工業(yè)廢物產(chǎn)生的主要問(wèn)題。磷是污水和工業(yè)廢水中的肥料和有機(jī)廢物的常見(jiàn)成分。它是植物生命的重要元素，但當(dāng)水中太多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致地下水污染和湖泊，河流和運(yùn)河的富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致水生魚類和其他動(dòng)物種群的減少，因?yàn)樗龠M(jìn)藻類過(guò)度生長(zhǎng)]。隨著藻類死亡和分解，高水平的有機(jī)物質(zhì)和分解生物體會(huì)耗盡氧氣。即使是一些藻類對(duì)人類也是無(wú)害的，但是它們會(huì)產(chǎn)生高毒素和細(xì)菌生長(zhǎng)，如果與污染的水接觸或消耗受污染的水生食物，可能會(huì)使人生病。
活性炭分批吸附實(shí)驗(yàn)
將1.0g活性炭加入到100ml錐形燒瓶中的合成流出物中并置于磁力攪拌器上。攪拌在30℃，35℃，40℃，不同攪拌時(shí)間(接觸時(shí)間)30分鐘，60分鐘，120分鐘，180分鐘，240分鐘和300分鐘的不同溫度下分別進(jìn)行攪拌。在每個(gè)攪拌周期完成后，使用人造濾紙過(guò)濾溶液。使用設(shè)定在650nm波長(zhǎng)的紫外分光光度計(jì)測(cè)定濾液的殘留濃度。分別對(duì)2.0g，3.0g，4.0g和5.0g活性炭重復(fù)相同的程序。使用等式計(jì)算去除效率E%。
活性炭的物理化學(xué)特性見(jiàn)表1。吸附前后活性炭的表面形態(tài)分別測(cè)量并顯示在上圖。清楚地揭示了在吸附前具有寬范圍尺寸的材料的表面紋理。板中表示吸附后活性炭的形狀和大小的形態(tài)變化?？梢郧宄赜^察到，活性炭的表面已經(jīng)變成新的閃亮的大塊狀顆粒，并且發(fā)白斑塊結(jié)構(gòu)。
分析活性炭的定性元素組成。PKN的EDX模式揭示了C和O是主要成分，表明活性炭適用于吸附過(guò)程?；钚蕴康腇TIR光譜顯示出許多吸收峰，反映了復(fù)雜的生物量結(jié)構(gòu)。4288厘米之間的寬拉伸吸收峰- 1和4638厘米-1表示烷烴的CH基團(tuán)和低的509.22厘米之間頻帶- 1和596.99厘米- 1指示CI芳族環(huán)振動(dòng)作為呈現(xiàn)在圖1中。
活性炭的用量和接觸時(shí)間的影響
圖2顯示了用H2SO4活化的活性炭作為時(shí)間變化的不同吸附劑劑量的去除效率。該圖顯示，活性炭的去除效率在最初的60分鐘內(nèi)快速增加，隨后隨著時(shí)間的推移吸附速率逐漸降低。當(dāng)系統(tǒng)接近180分鐘和240分鐘之間的平衡階段時(shí)，在去除速率方面沒(méi)有觀察到顯著的變化。在吸附早期階段，去除效率的急劇增加可能是由于被吸附物還未飽和的活性位點(diǎn)的可用性。然而，隨著過(guò)程的進(jìn)行，大多數(shù)可用的位點(diǎn)被吸附物所占據(jù)，從而降低了溶質(zhì)表面積與活性炭之間接觸的可能性。此外，活性炭用量的增加導(dǎo)致新鮮和不飽和吸附劑的增加，因此吸附活性位點(diǎn)的增加。
活性炭吸附動(dòng)力學(xué)描述了溶質(zhì)吸收速率，這又決定了吸附的停留時(shí)間。它是確定吸附效率的重要特征之一。在本研究中，對(duì)磷去除動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了理解活性炭的行為。
最后得到結(jié)果是用果殼制成的活性炭通過(guò)吸附過(guò)程從廢水中除去高達(dá)97%的磷。平衡數(shù)據(jù)適用于Langmuir和Freundlick等溫線模型。吸附動(dòng)力學(xué)最好由偽二階動(dòng)力學(xué)模型描述。最終，這項(xiàng)工作表明果殼活性炭，活性炭，無(wú)毒和生物降解材料可用作從廢水中去除磷的有效吸附劑。
本文作者：董帝豪
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