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活性炭去除总有机碳

来源:韩研活性炭网 作者:韩研活性炭网 2018-02-08

  活性炭去除总有机碳,通过活性炭吸附评估了由提炼工业产生的排出物中存在的总有机碳(TOC)的去除。研究中考虑的排放物是浓缩蒸汽蒸煮,具有高度的环境负担,所以传统的生物和化学处理不充分或经济上不可行。为了评估变量的效果,Fe(II)的浓度和氧化剂(H 2 O 2)的剂量,使用响应面方法。在吸附研究中,考虑了pH,吸附和接触时间的影响。

  在这篇本内容中,我们评估了活性炭吸附过程和高级氧化处理(光催化)耦合的协同作用,用于去除蒸汽中存在的总有机碳(TOC)等污染物处理过程中产生的冷凝物。污染物的代表性样品直接从当地提炼工业的残余废水中提取,不再进行额外的处理。根据“饮用水和残余水分析标准方法”进行物理和化学特性分析。对于光催化测试,使用FeCl 3·6H 2 O和H 2 O 230%v / v,同时用活性炭作为吸附剂材料进行吸附。对于光催化和吸附测试,通过加入3M KOH溶液和3M HCl进行pH调节。

  活性炭对总有机碳(COT)的吸附

  在图1示出了从由有机材料获得的活性炭的表面的显微照片在呈现过程中产生的产物,用这证实了结构和这种材料的典型孔隙率。从活性炭的红外光谱(图2)获得的结果与振动谱带一致。在光谱中,观察到四个感兴趣的带。一个位于3200和3600cm-1之间,与羟基和羧酸的振动相关,另一个位于2700和3000cm-1之间,与羧基和羰基相关(1000-1200cm-1)和最后1550和1680cm-1与醌相关联。

  图1:从渲染过程中产生的副产品获得的活性炭显微照片。(a)1000x。(b)100X。

  图2:从渲染过程获得的副产品获得的活性炭 FTIR光谱

  对于具有官能团相关联的吸附现象增加对应于所述频带3200-3600cm-1之间的信号的存在证明(拉伸振动相关联OH醇和羧酸),2700-3000cm-1(带有羧酸和羰基化合物基团相关联)和在范围1000至1200cm-1(相关羰酸基团)。注意2250-3300cm-1之间相关联的带的外观与该链接N + -H(离子),用于氨的吸附。在图3中 显示了pH对污染物中TOC吸附的影响。在酸性介质(约50%)中获得最大的去除率。高于pH 3.0观察到在流出物中去除该污染负荷的降低。在图4示出了活性炭剂量对TOC去除存在于污染物的效果。活性炭的提高剂量增加而增加的污染物去除的水平,但是,在较高浓度情况下不会增加去除水平,因为活性炭的吸附水平在一定数值中达到了平衡。从所得结果中,选择2.5g的活性炭剂量。从这个数值来看,总有机炭TOC去除率约为80%。

  图3:pH对TOC去除百分比的影响(0.5g 活性炭,60分钟)

  图4:吸附剂剂量对活性炭对TOC去除百分比的影响(pH 3.0,60分钟)

  对于利用光催化预处理,获得了67.39%的TOC去除率。一旦这种流出物进入活性炭吸附过程,增加了20.01%的去除率。关于为偶联确定的全面去除,获得了87.47%的TOC含量的去除。对于通过吸附预处理后,得到78.71%的去除率。经光催化处理的废水达到了13.1%的去除率。对于耦合,污染物的总有机碳去除率为91.92%。所以通过先使用活性炭吸附再进行光催化实现了总有机炭(TOC)的最大的去除率。

  结果表明,两个变量(Fe(II)剂量和H 2 O 2体积))显着影响TOC的去除。该过程的平衡表明,吸附发生在单层的均匀表面上,其中单独的固定位点也仅吸附一个分子。在动力学行为中确定了短的吸附期,在这一点上可以注意到TOC浓度在与活性炭接触时趋于稳定。数据被调整为伪二阶模型,表明该过程由化学吸附现象支配。在评估的条件下,两种技术显示可接受的去除百分比。去除百分比耦合吸附/光催化了较大的相对于光催化/吸附系统然而,差异不显著。

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